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          Last update : March 21, 2013
Contribution to the development of a photocatalytic paper.
Application to the reduction of Volatile Organic Compounds

Contribution à l'élaboration d'un papier photocatalytique.
Application à la réduction des Composés Organiques Volatils


Souheila Adjimi

Grenoble INP-Pagora


PhD thesis defended on October 30, 2012
Thèse soutenue le 30 Octobre 2012

LGP2

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Abstract

   


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The objective is to elaborate a based-paper titanium/silica photocatalysis for on stream flue gas depollution (volatile organic compounds) stemming from processes of printing. The volatile organic compound used in this study is the ethanol. Particles of hollow silica were synthesized and used as a support for nanoparticles of titanium dioxide, which were elaborated by sol-gel method. A continuous reactor was designed and used to treat the polluted gaseous flow. The ethanol passes through the photocatalytic paper irradiated by a UV lamp. Several photocatalytics papers were elaborated and characterized by several techniques (MEB, Spectroscopy Raman, DRX). A modeling of the reactor and the support (photocatalytic paper) was developed and proposed. This modeling integrates the Langmuir – Hinshelwood kinetic and the variation of the intensity with position in layer’s paper using the Kublka-Munk model.

Résumé

L'objectif est d'élaborer un papier contenant une charge composite (TiO2/SiO2) photocatalytique permettant d'éliminer des composés volatils organiques issus des procédés d'imprimerie. Le composé organique volatil ciblé est l'éthanol. Des particules de silice creuse ont été synthétisées et utilisées comme supports pour des nanoparticules d'oxyde de titane élaborées par méthode sol-gel. Un réacteur continu a été conçu et utilisé pour traiter le flux gazeux pollué. Le gaz à traiter passe à travers le papier photocatalytique irradié sous UV. Plusieurs supports ont été fabriqués et caractérisés par plusieurs techniques (MEB, Spectroscopie Raman, DRX).

L'étude photocatalytique a permis d'optimiser la composition de ces supports. Une modélisation du réacteur et du support (papier photocatalytique) a été développée et proposée. Cette modélisation intègre la cinétique photocatalytique (de type Langmuir-Hinshelwood), la diffusion de la lumière au sein du papier suivant le modèle de Kubelka-Munk et l'hydrodynamique du réacteur.

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