Synthèse, caractérisation et réactivité de matériaux nanostructurés en TiO2 pour la dégradation photo(électro)catalytique du Paraquat
Langue Français
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Auteur : Marien, Cédric
Date de soutenance : 29-09-2017

Directeur(s) de thèse : Robert, Didier - Drogui, Patrick

Président : Galarneau, Anne
Rapporteur(s) : Galarneau, Anne - Alonso-Vante, Nicolas
Membre(s) du jury : El Khakani, Moulay Ali - Azambre, Bruno - Keller, Nicolas

Établissement de soutenance : Strasbourg - Université du Québec
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie des matériaux
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Photoélectrocatalyse, TiO2, Synthèse, Polluant, Traitement de l’eau
Mots-clés :
  • Matériaux nanostructurés
  • Oxyde de titane
  • Photocatalyse
  • Électrocatalyse
  • Paraquat
Résumé : Le développement de traitements photo(électro)catalytiques pour l’élimination de polluants organiques requiert la préparation de nano-TiO2 immobilisé sur des supports pour simplifier leur séparation du liquide traité. Deux procédés ont été développés dans le cadre de cette thèse. Le premier consiste à préparer des mousses en TiO2/SiC puis à les intégrer dans un réacteur annulaire entouré de lampes UV-C. Plusieurs paramètres ont été étudiés : le nombre de lampes, la température, la concentration en polluant (paraquat, herbicide) et la stabilité mécanique des mousses. Ensuite, les sous-produits de dégradation ont été identifiés. L’autre procédé développé vise à améliorer la séparation des paires électrons-trous en appliquant une différence de potentiel. Le photocatalyseur doit alors être immobilisé sur une surface conductrice. Dans cette optique, la synthèse par anodisation électrochimique de nanotubes de TiO2/Ti en milieu fluoré est une technique très prometteuse. Plusieurs paramètres ont été étudiés afin de réaliser des électrodes de grande surface et favoriser le passage de l’échelle laboratoire à l’échelle pilote. Les propriétés photoélectrochimiques des nanotubes ont ensuite été optimisées notamment via la détermination de leur longueur optimale. Par la suite, la dégradation photoélectrocatalytique du paraquat a mis en évidence qu’une faible différence de potentiel (0,5 à 1 volt) suffit pour maximiser la séparation des paires électron-trou. La conductivité de l’électrolyte doit également être suffisamment élevée pour maximiser les performances du procédé photoélectrocatalytique.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2017STRAF045
Type de ressource : Thèse