Junteng WU
Docteur en physico-chimie
Thèse soutenue le 26 avril 2019
Laboratoire de Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphérique – PC2A
Titre et résumé de thèse
Publications scientifiques
Présentations orales et posters
Perspectives
Titre et résumé de thèse
Etude théorique et expérimentale des propriétés hygroscopiques des particules de suie prélevées dans une flamme de kérosène: impact du processus de vieillissement en présence de O3 et SO2.
Les particules de suie émises par les processus de combustion sont hydrophobes. Cependant leurs caractéristiques morphologiques et chimiques sont modifiées lorsqu’elles séjournent dans l’atmosphère. Elles peuvent alors devenir des noyaux de condensation (CCN) ou glaciogènes (IN) et contribuer de manière significative au forçage radiatif indirect affectant le climat. Pour les aérosols sphériques et mono dispersés, la théorie de k-Köhler est souvent utilisée pour quantifier les propriétés hygroscopiques des aérosols. Dans ce travail une approche théorique et expérimentale est proposée afin d’étendre la théorie à des distributions de tailles et de morphologies d’aérosols plus complexes. Les propriétés hygroscopiques des particules sont déterminées en mesurant leur fraction activée en fonction de la sursaturation en eau au moyen d’un compteur de CCN. Le modèle développé est d’abord testé sur des particules sphériques et isolées de sulfate d’ammonium. Puis il est appliqué aux agrégats complexes de particules de suie. Les suies sont générées dans une flamme de diffusion de kérosène, et ensuite exposées à des concentrations variables d’ozone et de dioxyde de soufre dans des conditions contrôlées de température, pression et humidité relative. La mobilité électrique, la morphologie et la composition chimique de surface sont mesurés par granulométrie, microscopie électronique et spectrométrie de masse par ion secondaires respectivement, avant et après le vieillissement, et reliées au processus d’activation. A partir de la comparaison entre les courbes d’activation et le modèle, les valeurs du paramètre d’hygroscopicité k ont été déterminées pour une large gamme de conditions opératoires.
Directeurs de thèse:
Pascale DESGROUX, PC2A
Alessandro FACCINETTO, PC2A
Rapporteurs:
François-Xavier OUF, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire-Laboratoire de physique et de métrologie des aérosols
Prem LOBO, National Research Council Canada
Examinatrices:
Barbara D’ANNA, Aix Marseille Université-CNRS-Laboratoire Chimie Environnement
Claire PIRIM, Université de Lille-Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules
Invité:
Mathieu CAZAUNAU, Université Paris-Est Créteil-CNRS-Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques
Laboratoire: PC2A
Financement: Labex CaPPA / Ecole doctorale SMRE
Publications scientifiques
Wu, J., Faccinetto, A., Grimonprez, S., Batut, S., Yon, J., Desgroux, P., and Petitprez, D.: Influence of the dry aerosol particle size distribution and morphology on the cloud condensation nuclei activation. An experimental and theoretical investigation, Atmos. Chem. Phys. Discuss.,
https://doi.org/10.5194/acp-2019-172, in review, 2019.Symphorien Grimonprez, Alessandro Faccinetto, Sébastien Batut, Junteng Wu, Pascale Desgroux & Denis Petitprez (2018) Cloud condensation nuclei from the activation with ozone of soot particles sampled from a kerosene diffusion flame, Aerosol Science and Technology, 52:8, 814-827,
DOI: 10.1080/02786826.2018.1472367
Présentations orales et poster
Wu, J., Faccinetto, A., Batut, S., Petitprez, D., Desgroux, P.: The Lille Ice Nucleation Chamber (LINC). An instrument for studying the ice formation on soot particles as potentially effective ice nuclei (INs).
2016 plenary meeting GDR Suie, 10th – 14th October 2016, Orleans (FR)
J. Wu, A. Faccinetto, S. Batut, D. Petitprez, P. Desgroux, The Lille Ice Nucleation Chamber (LINC). Reproducing in laboratory conditions the heterogeneous nucleation of ice on aircraft soot,
European Aerosol Conference 2017, 27 August – 2 September 2017, Zürich (SW)
J. Wu, A. Faccinetto, S. Batut, D. Petitprez, P. Desgroux, The Lille Ice Nucleation Chamber (LINC). Progress toward the definition of an experimental protocol and results of early measurements,
International Conference on the Aerosol Cycle, 21-23 March 2017, Lille (FR)
A new analytical approach for estimating hygroscopic properties of soot aerosols by taking into account their size distribution and morphology,
February 2019, Conferencepaper, French Congress on Aerosols 2019, Paris
