Nature of the plasma-photocatalyst synergy for the removal of a typical volatil organic coumpound : acetylene. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2006

Nature of the plasma-photocatalyst synergy for the removal of a typical volatil organic coumpound : acetylene.

Nature de la synergie plasma-photocatalyseur pour la destruction d'un composé organique volatil type : l'acétylène.

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Abstract

The procedures coupling a catalyst and a plasma at atmospheric pressure present a promising solution for atmospheric depolluting; more specifically for the processing of VOCs. In particular, the low energetic cost of this technique is highly interesting for minor concentrations (odor treatments), which are difficult to treat with usual methods. Among the catalysts available for the given purpose, TiO2 (a photocatalyst) is of advantage thanks to its low cost, its non toxicity and especially thank to its excellent selectivity in CO2. The combination with plasma could improve the processing speed which is slow using photocatalysis alone. The plasma/TiO2 synergy has just been studied since 2000. The aim of this work consists in the identification of the mechanisms responsible for this phenomenon. The physical and chemical contributions from the discharge, from porosity and from TiO2's photocatalytic activity were therefore separately scrutinized. In order to accomplish this, an non conventional approach was adopted to study a discharge at atmospheric pressure (DBD) as well as a discharge at low pressure (pulsed DC) permitting the use of infrared laser diagnosctics for in situ measurements resolved in time.
Les procédés de couplage d'un plasma à pression atmosphérique et d'un catalyseur représentent une solution prometteuse pour la dépollution atmosphérique, ou plus spécifiquement pour le traitement des Composés Organiques Volatils. En particulier, le faible coût énergétique de cette technique la rend très intéressante pour les petites concentrations (traitement d'odeurs), difficiles à traiter avec les techniques habituelles. Parmi les catalyseurs qui peuvent être employés, le TiO2 (photocatalyseur) est avantageux pour son faible coût, sa non toxicité, et surtout son excellente sélectivité en CO2. Le couplage avec un plasma pourrait améliorer la vitesse de traitement qui est très lente en photocatalyse seule. La synergie plasma/TiO2 est étudiée depuis 2000 seulement. Le but de ce travail est d'identifier les mécanismes responsables de cette synergie en séparant les contributions de la décharge, de la porosité et de l'activité photocatalytique du TiO2. Pour y parvenir, une approche originale à été utilisée en étudiant à la fois une décharge à pression atmosphérique (DBD) et une décharge à basse pression (DC pulsée) autorisant l'utilisation de diagnostics lasers infra-rouge pour effectuer des mesures in situ résolues en temps.
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pastel-00002918 , version 1 (27-07-2010)

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  • HAL Id : pastel-00002918 , version 1

Cite

Olivier Guaitella. Nature de la synergie plasma-photocatalyseur pour la destruction d'un composé organique volatil type : l'acétylène.. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00002918⟩
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