Photocatalyseurs à base de TIO2 préparés par infiltration chimique en phase vapeur (CVI) sur supports microfibreux

Abstract

L'objet de cette thèse est la fonctionnalisation de substrats microfibreux de verre par du TiO2 déposé par infiltration chimique en phase vapeur (CVI). Le photocatalyseur supporté obtenu peut servir à la dépollution de l’air. Nous avons étudié la relation entre la structure du matériau et son efficacité photocatalytique. Les couches minces de TiO2, préparées à basse pression à partir de Ti(O-iPr)4 dans un réacteur CVD à mur chaud, sont caractérisées par DRX, MEB, EDX, XPS, BET et par le suivi cinétique de la décomposition de divers polluants modèles en solution aqueuse (orange G, acide malique, imazapyr) et dans l'air (toluène). Une première étude de dépôts sur substrat plan a permis de cerner les conditions qui favorisent une microstructure colonnaire qui, par sa porosité, est a priori la plus favorable à un bon comportement photocatalytique. L'étude des dépôts sur substrat microfibreux a montré que le facteur essentiel pour une bonne efficacité photocatalytique était l’uniformité d’infiltration. Or les conditions opératoires qui optimisent l'infiltration ne favorisent pas la croissance colonnaire du dépôt. Un compromis est donc proposé. Nos photocatalyseurs sont particulièrement efficaces et leurs performances relatives sont comparables, voire supérieures, à celles de photocatalyseurs actuellement commercialisés. Ces résultats ouvrent de réelles perspectives au procédé d’élaboration que nous avons étudié.