Soutenance de thèse - Mme Margaux DESSEIGNE (IM2NP)

Le Bureau des Études Doctorales a le plaisir de vous informer que

Madame Margaux DESSEIGNE

doctorante au laboratoire IM2NP

rattaché à l’École Doctorale 548 "Mer & Sciences",

sous la direction de

M. Madjid ARAB, Maître de Conférences-HDR, Université de Toulon (France), Directeur de thèse

co-encadrée par Mme Virginie CHEVALLIER, Maître de Conférences, Université de Toulon (France),

soutiendra publiquement sa thèse en vue de l’obtention du Doctorat

Discipline : « Chimie »

Spécialité : "Chimie des Matériaux"

sur le thème

Matériaux hybrides Au/WO3 nanostructurés pour la dégradation de polluants organiques par photocatalyse solaire. Influence de la morphologie de l’oxyde et étude des mécanismes de dégradation

Jeudi 16 septembre 2021 à 09h30

à l’Université de Toulon - Campus La Garde - Bâtiment Y1 - Amphi 012

devant un jury composé de

  • Mme Nadine MILLOT Professeur des Universités, Université de Bourgogne (France), Rapporteure
  • M. Pascal WONG-WAH-CHUNG, Professeur des Universités, Aix-Marseille Université (France), Rapporteur
  • Mme Hynd REMITA, Directrice de recherche CNRS, Université Paris-Saclay (France), Examinatrice
  • M. Gérald CULIOLI, Professeur des Universités, Avignon Université (France), Examinateur
  • Mme Virginie CHEVALLIER, Maître de Conférences, Université de Toulon (France), Co-encadrante de thèse
  • M. Madjid ARAB, Maître de Conférences-HDR, Université de Toulon (France), Directeur de thèse

Résumé

La photocatalyse solaire est un procédé d’oxydation avancé suscitant beaucoup d’intérêt pour pallier le problème de pollution de l’eau. Les travaux présentés dans cette thèse se concentrent sur l’élaboration de photocatalyseurs hybrides Au/WO3 permettant la dégradation de polluants organiques sous rayonnement solaire. Le contrôle de la morphologie des particules d’oxyde de tungstène (WO3) (nanoplaquette ou pseudosphère) et leur couplage avec des nanoparticules d’or (Au) a pour but d’accroître la réponse dans le visible du semiconducteur. Après élaboration et caractérisation par des techniques avancées, des tests photocatalytiques sous rayonnement solaire artificiel ou naturel ont été réalisés en présence de polluants modèles (rhodamine B, bleu de méthylène ou orange de méthyle) ou d’un résidu médicamenteux (la sulfaméthazine), confirmant l’efficacité accrue des hybrides. Le suivi de la décomposition de certains polluants par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse (LC-MS), allié à des tests de piégeages des espèces actives intervenant au cours du processus de photocatalyse, a permis de proposer des mécanismes de dégradation.

Mot clés : Au/WO3, photocatalyse solaire, polluants organiques

Abstract

Au/WO3 nanostructured hybrid materials for the organic pollutant degradation by solar photocatalysis. Effect of oxide morphology and study of degradation mechanisms


In order to solve the water pollution problem, the photocatalysis under solar light is one of the most studied advanced oxidation process these last decades. The work presented in this manuscript is focused on the synthesis of hybrid photocatalysts Au/WO3 leading to organic pollutant degradation under solar light irradiation. The purpose of controlling the tungsten oxide (WO3) particles morphology with loading gold (Au) nanoparticles is to improve the semiconductor response in visible range wavelengths. After preparation and characterization thanks to several advanced technics, photocatalytic tests were realized under artificial and natural solar light. The degradation results of model pollutants (rhodamine B, methylen blue or methyl orange) or a drug residue (sulfamethazine) confirmed the high efficiency of hybrid photocatalysts. The decomposition process of some pollutants was followed by liquid chromatography – mass spectrometry (LC-MS) and by scavenging experiments. The results permit to propose pollutant degradation mechanisms.

Keywords : Au/WO3, solar photocatalysis, organic pollutants