Mélanie WYNN
a soutenu sa thèse le 29 septembre 2017 au Pôle Universitaire de Maubeuge.
Synthèse de dioxyde de titane déposé sur des supports macro-poreux SiBC et SiBCN pour la photo-catalyse
devant le jury composé de :
• Pr. Alain CELZARD (Université de Lorraine),
• Dr. Julien PARMENTIER (Université de Haute-Alsace),
• Pr. Sylvie FOUCAUD (Université de Limoges),
• Dr. Sophie LE GALLET (Université de Bourgogne),
• Pr. Anne LERICHE (Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis),
• Pr. Philippe MIELE (Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier),
• Dr. Philippe CHAMPAGNE (Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis)
• Dr. Samuel BERNARD (CNRS Montpellier)
Résumé :
La photo-catalyse est une voie très prisée pour la dépollution de l’eau ou de l’air. Le photo-catalyseur le plus employé est le dioxyde de titane (TiO2) mais l’activité photo-catalytique peut fortement varier d’une poudre à l’autre. De plus, il est très avantageux, voire nécessaire, de le déposer sur un support, pour une manipulation aisée, notamment s’il s’agit d’un monolithe poreux. Le but de cette thèse, menée en collaboration entre le LMCPA et l’IEM, est de produire un photo-catalyseur supporté : une mousse céramique, issue de précurseurs céramiques polymériques (voie PDC), revêtue de TiO2, tout en visant une cristallisation et une intégration du TiO2 dans la mousse, en une seule étape, par voie hydrothermale. Nous avons étudié la synthèse de TiO2 par voie hydrothermale formant ainsi des poudres de diverses natures (anatase, brookite, oxyde hydraté de titane et mélanges de ces phases) ; certaines présentent une activité photo-catalytique supérieure, dans certaines conditions, à celle de la référence commerciale le P25 de Degussa. Cette étude a également permis de produire de la brookite pure à une température relativement basse, bien plus performante que le P25 et l’anatase dans certaines conditions. Parallèlement, divers polymères précéramiques ont été investigués pour la confection de supports macro-poreux via la méthode des charges sacrificielles. Nous avons ainsi réalisé des mousses en céramique amorphe en SiBCN et SiBC, hautement poreuses, ouvertes et robustes. Enfin, les poudres de TiO2 les plus efficaces ont été déposées sur les mousses, par la voie hydrothermale, pour former le photo-catalyseur supporté dont l’activité photo-catalytique a été évaluée.
