Note ABES Décontamination et dépollution par photocatalyse : réalisation d'un dispositif d'élimination d'agents chimiques toxiques et de polluants dans l'air et dans l'eau Decontamination and depollution by photocatalysis : realization of a device that eliminates chemical warfare agents and pollutants in air and water Photocatalyse Dioxyde de titane Nanoparticules Disulfure de diéthyle Dopage Porogène Mousse de β-SiC Photocatalysis Titanium dioxide Nanoparticles Diethylsulfide Doping Porogen Β-SiC foams 541.39 Photocatalyse Oxyde de titane Gaz moutarde Supports de catalyseurs Mousses (matériaux) Polluants Décontamination Ce travail de thèse consiste à synthétiser des nanoparticules de dioxyde de titane pour la décontamination d’agents chimiques par photocatalyse. L’objectif principal est d’optimiser le photocatalyseur pour la dégradation du sulfure de diéthyle (DES), simulant de l’ypérite. L’oxydation du DES produit des sulfates qui empoisonne le TiO2. Le but est donc de limiter cette désactivation ainsi que le rejet de molécules toxiques. Une solution est d’augmenter la surface spécifique par deux méthodes : le dopage du TiO2 au tantale ou à l’étain et l’ajout d’un porogène lors de la synthèse par voie sol-gel. Les catalyseurs optimisés présentent des taux de conversion élevés pour l’élimination du DES en phase gazeuse sous flux continu grâce à leur surface spécifique importante et leurs propriétés d’adsorption. Les matériaux les plus performants sont ensuite immobilisés sur des mousses tridimensionnelles de β-SiC. Ces média photocatalytiques se désactivent mois rapidement que les matériaux pulvérulents. Une régénération par une solution de soude permet de retrouver leur activité initiale. Ce qui permet une utilisation industrielle possible des catalyseurs. Cette thèse ouvre la voie à la réalisation d’un prototype de décontamination de l’air pour l’élimination d’agents chimiques de guerre. This work consists in the synthesis of titanium dioxide nanoparticles for the decontamination of chemical warfare agents by photocatalysis. The main goal is to optimize the photocatalyst to eliminate diethylsulfide (DES), simulating yperite. The oxidation of DES generates sulfates that lead to the poisoning of TiO2. Thus, the aim is to limit this deactivation and to avoid a release of harmful products. A solution is to increase the specific suface area by two methods: doping TiO2 with tantalum or tin and adding a porogen during the sol-gel synthesis. These optimized catalysts exhibit high conversion rates for DES elimination in the gas phase under a continuous flow thanks to their high specific surface area and their adsorption properties. The best catalysts are immobilized on tridimensional β-SiC foams. These photocatalytic foams deactivates slower than the TiO2 powders. A regeneration by an NaOH solution can restore their initial activity. It allows a possible industrial application for these catalysts. This thesis opens the way to realize a decontamination prototype for air to eliminate chemical warfare agents. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 8274588 Université de Strasbourg Strasbourg 2016-12-31 https://theses.hal.science/tel-01304774 application/pdf 7983865 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2015/Sengele_Armelle_2015_ED222.pdf http://www.theses.fr/2015STRAF066/abes https://theses.hal.science/tel-01304774 https://theses.hal.science/tel-01304774 https://theses.hal.science/tel-01304774 https://theses.hal.science/tel-01304774 Sengele Armelle 1989-12-28 FR 192379593 20909197 https://theses.fr/2015STRAF066 2015STRAF066 https://doi.org/10.70675/3f9b028bzebefz4ac2zb9c1zf283bd420ff6 2015-12-08 Chimie physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Keller Valérie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 079431097 Robert Didier MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 058477748 Lacombe Sylvie MADS_PRESIDENT_DU_JURY 059403764 Lafontaine Eric MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 032783345 Lacombe Sylvie MADS_RAPPORTEUR_1 059403764 Faria Joaquim MADS_RAPPORTEUR_2 137551088 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 CH 156504081 Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 255208 157548457 ddc:540 Keller Valérie Robert Didier Lacombe Sylvie Lafontaine Éric Lacombe Sylvie Faria Joaquim École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg) Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg) PDF 8274588