Incidence de la chimie hétérogène des oxydes d'azote sur la qualité des atmosphères intérieures

Impacts des nanoparticules de TiO2 dans les peintures

Présentation

La technique de dépollution passive de l'air reposant sur des processus photocatalytiques est une solution intéressante pour répondre à la problématique du traitement de l'air. L'objectif de cette étude est d'optimiser une peinture pour une application en milieux intérieurs. La peinture étudiée, produite pour les besoins de ces travaux de thèse, contient différents taux de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) dans le but d'apporter à cette peinture des propriétés pour la réduction des concentrations de polluants gazeux, comme de dioxyde d'azote (NO2) et tout en limitant la formation de contaminants tel que l'acide nitreux (HONO). Dans cette optique, différents jeux de peintures (photocatalytiques et de référence) ont été étudiés dans des conditions simulées de laboratoire et dans un environnement réel. Les expériences en laboratoire ont montré une efficacité d'élimination du NO2 jusqu'à 4 fois plus importante sur une peinture photocatalytique que sur une peinture standard. La quantité de nanoTiO2 intégrée dans les peintures, l'intensité lumineuse et la température sont les paramètres les plus influents. Cette étude met également en évidence la formation hétérogène d'acide nitreux (HONO) pendant la réaction photocatalysée du NO2. Les rendements de formation de HONO sont compris entre 4 et 20 % du NO2 consommé. Lors d'une étude à échelle1, dans une pièce modèle, des concentrations significatives de HONO ont été mesurées. Par photolyse, ce dernier participe jusqu'à 20 % de la formation du radical hydroxyle (OH) mesuré en air intérieur, impactant ainsi la capacité oxydative de ces environnements. La retro-conversion des radicaux peroxyles (RO2) et l'ozonolyse des alcènes sont les autres contributeurs majeurs au radical OH dans ce cas d'étude. En présence de photocatalyseur dans les peintures, des concentrations de OH supérieur à 1,0·106 radicaux.cm-3 sont mesurées, soit des concentrations 50 % plus importantes en moyenne que sans photocatalyseur. Ces observations mettent à jour des mécanismes encore non élucidés de formation de cette espèce en air intérieur. En savoir plus, sur cette thèse