Textiles de protection fonctionnalisés auto-décontaminants vis-à-vis d'agents chimiques associant des propriétés photocatalytiques et d'adsorption/filtration
Self-decontaminating functionalized protective textiles toward toxic agents with photocatalytic and adsorption/filtration properties
Photocatalyse
TiO2
Graphène
Nanodiamant
Charbon actif
Couche par couche
Photocatalysis
TiO2
FLG
Nanodiamond
Activated carbon
Layer by layer
541.3
Couches minces
Photocatalyse
Absorbants et adsorbants
Textiles et tissus à usages techniques
Agents chimiques (munitions)
Ce projet s’inscrit dans la contribution à l’élaboration de tenues de protection vis-à-vis d’agents chimiques de guerre : les combinaisons actuelles ont un rôle de barrière, qui stoppent le contaminant sans le dégrader, conduisant à un risque de contamination croisée accru. L’idée novatrice est de recouvrir ces textiles avec une couche intelligente multifonctionnelle et transparent associant un composé actif (TiO2, capable de photo-oxyder les composés toxiques sous irradiation à température ambiante) à un composé passif (nanostructures carbonées, permettant de stocker temporairement les produits de réaction ou le contaminant en cas de manque de lumière ou de pic de contamination). L’étude a commencé sur surfaces modèles afin d’optimiser l’association par assemblages par la méthode Layer-by-Layer (LbL) des différents éléments à savoir, TiO2 à un polymère (PDDA), à du graphène, à du charbon actif ou encore à des nanodiamants. L’efficacité photocatalytique de cette couche sur la dégradation d’un simulant gazeux du gaz moutarde a été testée. Les meilleures revêtements ont ensuite été transférés sur textile et leur efficacité évaluée sur un simulant liquide du gaz Sarin. Des études plus spécifiques ont également été menées pour comprendre l’influence des différents constituants et de l’épaisseur sur l’efficacité photocatalytique du film. Le renforcement de ces textiles fonctionnels contre des contraintes d’abrasion et de lavage a aussi été étudié, ainsi que sa régénération après tests photocatalytiques.
This project is focused on the elaboration of protective suits against Chemical Warfare Agents. Indeed, the suits currently used mainly act as physical barriers, without any degradation of the toxic molecules, thus increasing cross-contamination risks.The original idea is to functionalise textile fibers with a multifunctional, multicomponent and transparent smart layer, combining active components (TiO2, for photo-oxidation of toxic agents under irradiation at room temperature) to passive components (carbon nanostructures, in order to temporary stock the reaction products or the contaminant in case of lack of irradiation or of high contamination level). The study begins on model surfaces, in order to optimise Layer-by-Layer (LbL) association of TiO2 with polymer, graphene, activated carbon, or nanodiamonds. The photocatalytic efficiency of the layer was evaluated towards the degradation of a gaseous mustard gas simulant. The best functionalisations were then transferred to textile and their photocatalytic efficiency were evaluated towards the degradation of a liquid simulant of Sarin gaz. Some detailed results were obtained in order to understand the impact of the different components and of the thickness of the films on the activity. Textiles reinforcement against abrasion and washing were also studied, as well as their regeneration after photocatalytic tests.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
fr
PDF
23704367
Université de Strasbourg
Strasbourg
2018-12-31
https://theses.hal.science/tel-01943784
application/pdf
23138805
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Barrois_Pauline_2018_ED222.pdf
http://www.theses.fr/2018STRAF006/abes
https://theses.hal.science/tel-01943784
https://theses.hal.science/tel-01943784
https://theses.hal.science/tel-01943784
https://theses.hal.science/tel-01943784
https://theses.hal.science/tel-01943784
Barrois
Pauline
1991-02-10
FR
231455542
https://theses.fr/2018STRAF006
2018STRAF006
https://doi.org/10.70675/d568d668z832az4c6cz8edfz3814a0c8a143
2018-06-25
Chimie physique des matériaux
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Keller
Valérie
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
079431097
Decher
Gero
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
070171696
Sanchez
Clément
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
057595798
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Bégin-Colin
Sylvie
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077294874
077294874
Sauvage
Rose-Marie
MADS_MEMBRE_DU_JURY_2
161983219
161983219
Remita
Hynd
MADS_RAPPORTEUR_1
155536427
Klitzing
Regine, von
MADS_RAPPORTEUR_2
190734450
École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
156504081
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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255208
ddc:540
Keller
Valérie
Decher
Gero
Sanchez
Clément
Bégin-Colin
Sylvie
Sauvage
Rose-Marie
Remita
Hynd
Klitzing
Regine, von
École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg)
PDF
23704367