Brevet FR3095597A1 — publié le 20201106

Description Titre de l'invention : PROCEDE DE DECONTAMINATION PHOTOCATALYTIQUE D'UN MILIEU GAZEUX EN PRESENCE D'UN CHAMP ELECTRIQUE EXTERNE Domaine technique 100011 Le domaine de l'invention est celui de la décontamination d'un milieu gazeux comprenant des composés organiques volatiles au moyen d'un processus photocatalytique. Art antérieur [0002] Actuellement, il existe de nombreux procédés permettant la décontamination d'un milieu gazeux, en particulier de l'air, susceptible de contenir des composés organiques volatiles. [0003] Une première voie consiste à mettre en contact le milieu gazeux avec un adsorbant (appelé aussi ici masse de captation) constitué principalement de charbon actif. Cependant, l'inconvénient de ce type d'adsorbant est qu'il doit être remplacé périodiquement pour assurer l'efficacité du système. Une autre voie proposée pour éliminer les composés organiques volatiles (COV) dans un milieu gazeux, notamment l'air, consiste en la dégradation photocatalytique de ces composés. Aujourd'hui, les dispositifs utilisés, comprenant principalement du dioxyde de titane (Ti02) en tant que phase active, présentent l'inconvénient de ne pas minéraliser totalement ces composés organiques volatiles, ce qui peut conduire à un relargage de ces composés potentiellement nocifs dans le milieu gazeux. [0004] La photocatalyse repose sur le principe d'activation d'un semi-conducteur ou d'un ensemble de semi-conducteurs tel qu'un photocatalyseur, à l'aide de l'énergie apportée par l'irradiation. La photocatalyse peut être définie comme l'absorption d'un photon, dont l'énergie est supérieure à la largeur de bande interdite ou "bandgap" selon la terminologie anglo-saxonne entre la bande de valence et la bande de conduction, qui induit la formation d'une paire électron-trou dans le cas d'un semi-conducteur. On a donc l'excitation d'un électron au niveau dc la bande de conduction et la formation d'un trou sur la bande de valence. Cette paire électron-trou va permettre la formation dc radicaux libres qui vont soit réagir avec des composés présents dans le milieu, afin d'initier des réactions d'oxydo-réduction, ou alors se recombiner suivant divers mécanismes. Un semi-conducteur est caractérisé par sa bande interdite ou « bandgap », i.c. la différence d'énergie entre sa bande de conduction et sa bande de valence, lui est propre. Tout photon d'énergie supérieure à sa bande interdite peut être absorbé par le semi-conducteur. Tout photon d'énergie inférieure à sa bande interdite ne peut pas être 2 absorbé par le semi-conducteur. [0005] Des procédés de décontamination photocatalytiquc d'un milieu gazeux sont connus dans l'état de l'art, notamment dans les publications de Y. Boyjoo et al., Chemical Engineering Journal, 310, p. 537-559, 2017; W.X. Zou et al., Chemosphere, 218, p. 845-859, 2019. [0006] Des procédés photocatalytiques en présence d'un champ électrique sont également connus dans l'état de l'art. [0007] Z. Jiang et al. (Chemosphere, 56, p. 503-508, 2004) ont mis en oeuvre la dégradation photocatalytiquc sous champ électrique du pigment organique rouge X-3B par un semi-conducteur à hase de TiO2 déposé sur une plaque conductrice d'aluminium connectée électriquement à une des deux électrodes. Cette mise en oeuvre permet un taux de déposition de 0,3 à 4 gTi02/m2 suivant le nombre de dépôts effectués ce qui correspond à un taux de chargement par rapport à la surface totale d'électrode inférieur à 2 g/m2. [0008] C.M. Tank et al. (Solid State Science, 13, p. 1500-1504, 2011) ont mis en oeuvre la dégradation photocatalytiquc sous champ électrique du bleu de méthylène par un semiconducteur à hase de TiO2 déposé sur du silicium poreux servant d'électrode. Cette mise en oeuvre présente des taux faibles de chargement en photocatalyseur par rapport à la surface totale d'électrode. [0009] S.C. Xu et al. (ACS Sustainablc Chem. Eng., 4, p. 6887-6893) ont mis en oeuvre la réduction (lu Chrome VI contenu dans une eau contaminée en chrome III par photo-catalyse sous champ électrique sous l'action d'un semi-conducteur à base de TiO2 déposé sur une grille de titane servant d'électrode. L'utilisation d'une grille à fine maille permet d'atteindre des taux de chargement en photocatalyseur par rapport à la surface totale (l'électrode allant jusqu'à 250 g/m2. [0010] Aussi, US 2018/0185785 décrit un procédé de purification de l'air comprenant l'utilisation d'un champ électrique au préalable de la réaction photocatalytique pour provoquer la précipitation des polluants. Le procédé revendique par ailleurs l'utilisation couplée d'un matériau photocatalytique et d'un matériau absorbant. Le matériau photocatalytique est mis en contact avec au moins une des deux électrodes génératrices du champ électrique. [0011] Les mises en oeuvre connues de l'art antérieur révèlent que le photocatalyseur est en contact électrique avec au moins une des électrodes génératrice du champ électrique, cette mise en oeuvre implique la consommation d'au moins une partie des électrons fournis par le générateur électrique par les réactifs, et ainsi une consommation énergétique supplémentaire due au passage d'un courant électrique. Objet de l'invention [0012] L'objet de l'invention est de proposer une voie nouvelle et plus performante de dé- 3 contamination photocatalytique d'un milieu gazeux à l'aide d'un champ électrique externe, mettant en oeuvre un photocatalyseur. Le procédé de décontamination photo-catalytique selon l'invention permet d'atteindre des performances améliorées, notamment avec une meilleure minéralisation des COV. [0013] L'état de l'art concernant les procédés photocatalytiques en présence d'un champ électrique diffère de l'invention par le fait qu'il y a un contact électrique de l'espèce active photocatalytique avec au moins une des électrodes utilisées pour générer le champ électrique, ceci induit une consommation de courant électrique entre les électrodes. De plus, cette mise en oeuvre ne permet pas un taux de chargement par unité de surface d'électrode élevé ce qui a notamment pour inconvénient de devoir utiliser des surfaces d'électrodes très importantes pour améliorer l'efficacité des systèmes, et représente donc un coût et un encombrement important des systèmes. Le procédé selon l'invention permet un taux de chargement par unité de surface d'électrode plus élevé que les procédés connus de l'état de l'art. [0014] Sans être lié à aucune théorie, la présence d'un champ électrique externe permet une meilleure séparation des paires électrons-trous générées après l'absorption de photons par le photocatalyseur. [0015] D'autre part, aucun des documents de l'art antérieur ne divulgue un procédé de dé- contamination photocatalytique d'un milieu gazeux sous irradiation, mettant en oeuvre un photocatalyseur en présence d'un champ électrique externe et dans lequel l'espèce active photocatalytique n'est pas en contact électrique avec les électrodes génératrices du champ électrique. [0016] Plus particulièrement, l'invention décrit un procédé photocatalytique de traitement d'une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organique volatiles et du dioxygène, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : [0017] a) on met en contact une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés or- ganiques volatiles et du dioxygène avec un photocatalyseur, [0018] b) on soumet le photocatalyseur à un champ électrique externe, étant entendu que le photocatalyseur n'est pas en contact électrique avec les électrodes génératrices dudit champ électrique, [0019] c) on irradie le photocatalyseur par au moins une source d'irradiation produisant au moins une longueur d'onde absorbable par ledit photocatalyseur de manière à dégrader les composés organiques volatiles en dioxyde de carbone. Définitions et abréviations [0020] Les termes suivants sont définis dans le cadre de la présente invention pour une meilleure compréhension : [0021] Dans la suite, les groupes d'éléments chimiques sont donnés selon la classification CAS (CRC Handbook of Chemistry and Physics, éditeur CRC press, rédacteur en chef D.R. Lide, 81ème édition, 2000-2001). Par exemple, le groupe VIII selon la classification CAS correspond aux métaux des colonnes 8, 9 et 10 selon la nouvelle classification IUPAC. [0022] Les propriétés texturales et structurales des photocatalyseurs décrits ci-après sont dé- terminées par les méthodes de caractérisation connues de l'homme du métier. [0023] Le volume poreux total et la distribution poreuse sont déterminés par porosimétric à l'azote tel que décrit dans l'ouvrage « Adsorption hy powders and porous solids. Principlcs, mcthodology and applications » écrit par F. Rouquérol, J. Rouquérol et K. Sing, Academic Press, 1999. [0024] On entend par « surface spécifique », la surface spécifique BET (SBET en m2/g) dé- terminée par adsorption d'azote conformément à la norme ASTM D 3663-78 établie à partir de la méthode BRUNAUER-EMMETT-TELLER décrite dans le périodique "The Journal of American Society", 1938, 60, 309. [0025] On calcule la longueur d'onde maximale absorbable par un semiconducteur à l'aide de l'équation suivante : [0026] Avec Xmax la longueur l'onde maximale absorbable par un semiconducteur (en m), h la constante de Planck (4,13433559.10-15 eV.$), c la vitesse de la lumière dans le vide (299 792 458 m.s-1) et Eg la largeur de bande interdite ou "bandgap" du semiconducteur (en eV). [0027] On entend par « champ électrique externe », une tension appliquée à un système électrique, sans génération de courant et donc sans circulation d'électrons de l'anode à la cathode. La tension appliquée entraîne la création d'un potentiel, par l'accumulation localisée d'électrons du milieu sur l'anode et le défaut localisé d'électrons du milieu sur la cathode, sans passage de courant entre les deux électrodes. Les pertes ohmiques, intrinsèques à tout système, ne sont pas considérées comme un courant électrique. 100281 On entend par « milieu réactionnel », le mélange formé par la charge contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles (COV) et du dioxygène. 100291 On entend par « composés organiques volatiles (COV) », selon la directive 1999/13/CE du conseil européen, tout composé contenant au moins l'élément carbone et un ou plusieurs éléments suivants : hydrogène, halogène, oxygène, soufre, phosphore, silicium ou azote, à l'exception du dioxyde de carbone, et ayant. une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 273,15 K. Description détaillée de l'invention [0030] Dans Ic sens de la présente invention, les différents modes de réalisation présentés peuvent être utilisés seuls ou en combinaison les uns avec les autres, sans limitation de combinaison. [0031] L'invention décrit un procédé photocatalytique de traitement d'une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organique volatiles et du dioxygène, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : [0032] a) on met en contact une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés or- ganiques volatiles et du dioxygène avec un photocatalyseur, [0033] h) on soumet le photocatalyseur à un champ électrique externe, étant entendu que le photocatalyseur n'est pas en contact électrique avec les électrodes génératrices dudit champ électrique, [0034] c) on irradie le photocatalyseur par au moins une source d'irradiation produisant au moins une longueur d'onde absorbable par ledit photocatalyseur de manière à dégrader les composés organiques volatiles en dioxyde de carbone. [0035] Etape a) de mise en contact d'une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygène avec un photocatalyseur [0036] Selon l'étape a) du procédé selon l'invention, on met en contact un photocatalyseur avec une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygène. [0037] La charge [0038] La charge traitée selon le procédé se présente sous forme gazeuse, et contient des composés organiques volatiles, ainsi que du dioxygène. De manière préférée, la charge traitée selon le procédé est de l'air, préférentiellement de l'air contenant jusqu'à 10 000 ppm de composés organiques volatiles. [0039] Les composés organiques volatiles sont choisis parmi les hydrocarbures halogénés, les hydrocarbures aromatiques, les alcanes, les alcènes, les alcynes, les aldéhydes, les cétones, seuls ou en mélange. [0040] Un fluide diluant gazeux peut être présent dans le milieu réactionnel. La présence d'un fluide diluant n'est pas requis pour la réalisation de l'invention, cependant il peut être utile d'en adjoindre à la charge pour assurer la dispersion de la charge dans le milieu réactionnel, le contrôle de l'adsorption des réactifs/produits sur le photocatalyseur, la dilution des produits pour limiter leur recombinaison et autres réactions parasites du même ordre. La présence d'un fluide diluant gazeux permet aussi le contrôle de la température du milieu réactionnel pouvant ainsi compenser l'éventuelle exo/endo-thermicité de la réaction photocatalysée. La nature du fluide diluant est choisie de telle façon que son influence soit neutre sur le milieu réactionnel ou que son éventuelle réaction ne nuise pas à la réalisation de la réaction souhaitée de dégradation des composés organiques volatiles. Avantageusement, le fluide diluant gazeux est choisi parmi le N2, 02, ou l'air. 6 [0041] Le photocatalyseur [0042] Le photocatalyscur est composé d'un ou de plusieurs semi-conducteurs inorganiques, organiques ou organiques-inorganiques. Les longueurs d'onde des photons absorbables par lesdits photocatalyscurs sont comprises entre 310 nm et 1000 nm (soit une largeur de bande interdite pour les semi-conducteurs inorganiques, organiques ou hybrides organiques-inorganiques généralement comprise entre 1,24 et 4 eV). [0043] - Selon une première variante, le semi-conducteur est choisi parmi les semi- conducteurs inorganiques. Les semi-conducteurs inorganiques peuvent être choisis parmi un ou plusieurs éléments du groupe IVA, tels que le silicium, le germanium, le carbure de silicium ou le silicium-germanium. Ils peuvent être également composés d'éléments des groupes IIIA et VA, tels que GaP, GaN, InP et InGaAs, ou d'éléments des groupes IlB et VIA, tels que CdS, ZnO et ZnS, ou d'éléments des groupes IB et VIIA, tels que CuCI et AgBr, ou d'éléments des groupes IVA et VIA, tels que PhS, PhO, SnS et PbSnTe, ou d'éléments des groupes VA et VIA, tels que Bi2Te3 et Bi203, ou d'éléments des groupes IIB et VA, tels que Cd3P2, Zn3P2 et Zn3As2, ou d'éléments des groupes lB et VIA, tels que CuO, Cu2O et Ag2S, ou d'éléments des groupes VIIIB et VIA, tels que CoO, PdO, Fe2O3 et NiO, ou d'éléments des groupes VIB et VIA, tels que MoS2 et W03, ou d'éléments des groupes VB et VIA, tels que V205 et »205, ou d'éléments des groupes IVB et VIA, tels que TiO2 et HfS2, ou d'éléments des groupes IIIA et VIA, tels que 1n203 et Tn2S3, ou d'éléments des groupes VIA et des lanthanides, tels que Ce203, Pr203, Sm2S3, Tb2S3 et La2S3, ou d'éléments des groupes VIA et des actinides, tels que UO2 et UO3. De manière préférée, le semiconducteur est choisi parmi le TiO2, le Bi203, le CdO, le Ce203, le Ce02, le CeA1O3, le CuO, le Fe2O3, le FeTiO3, le ZnFe203, le V205, le ZnS, le ZnO, le WO3 et le ZnFe2O4, seuls ou en mélange. [0044] - Selon une autre variante, le semi-conducteur est choisi parmi les semi-conducteurs organiques. Lesdits semi-conducteurs organiques peuvent être le tétracène, l'anthracène, le polythiophène, le polystyrènesulfonate, les phosphyrènes, les fullerènes et les nitrures de carbone. [0045] - Selon une autre variante, le semi-conducteur est choisi parmi les semi-conducteurs organiques-inorganiques. Parmi les semi-conducteurs organiques-inorganiques, on peut citer les solides cristallisés de type MOF (pour Metal Organic Frameworks selon la terminologie anglo-saxonne). Les MOFs sont constitués de sous-unités inorganiques (métaux de transition, lanthanides...) et connectées entre elles par des ligands organiques (carboxylates, phosphonates, irnidazolates...), définissant ainsi des réseaux hybrides cristallisés, parfois poreux. [0046] De manière préférée, le photocatalyseur est composé d'un ou de plusieurs semi- conducteurs inorganiques. 7 [0047] Les semi-conducteurs dudit photocatalyseur peuvent éventuellement être dopés avec un ou plusieurs ions choisis parmi des ions métalliques, tels que par exemple des ions de V, Ni, Cr, Mo, Fe, Sn, Mn, Co, Re, Nb, Sb, La, Ce, Ta, Ti, des ions non-métalliques, tels que par exemple C, N, S, F, P, ou par un mélange d'ions métalliques et non-métalliques. [0048] Les semi-conducteurs constitutifs dudit photocatalyseur peuvent contenir des particules comportant un ou plusieurs élément(s) à l'état métallique choisis parmi un élément des groupes IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, TB, IIB, IIIA, IVA et VA de la classification périodique des éléments. Lesdites particules comportant un ou plusieurs élément(s) à l'état métallique sont en contact direct avec ledit semi-conducteur. Lesdites particules peuvent être composées d'un seul élément à l'état métallique ou de plusieurs éléments à l'état métallique pouvant former un alliage. On entend par « élément à l'état métallique » (à ne pas confondre avec « élément métallique ») un élément appartenant à la famille des métaux, ledit élément étant au degré d'oxydation zéro (et donc sous forme de métal). De préférence, le ou les éléments à l'état métallique sont choisis parmi un élément métallique des groupes V1TB, VITTE, TB et IIB de la classification périodique des éléments, et de manière particulièrement préférée, parmi le platine, le palladium, l'or, le nickel, le cobalt, le ruthénium, l'argent, le cuivre, le rhénium ou le rhodium. Lesdites particules comportant un ou plusieurs élément(s) à l'état métallique se présentent préférentiellement sous la forme de particules de tailles comprises entre 0,5 nm et 1000 nm, de manière très préférée entre 0,5 nm, et 100 nm et encore plus préférentiellement entre 1 et 20 nm. [0049] Les semi-conducteurs constitutifs dudit photocatalyseur peuvent être sensibilisés en surface avec toutes molécules organiques susceptibles d'absorber des photons. [0050] Le procédé de préparation du photocatalyseur peut être n'importe quel procédé de préparation connu de l'homme du métier et adapté au photocatalyseur souhaité. [0051] Le photocatalyseur utilisé dans le procédé selon l'invention peut se présenter sous différentes formes (poudre nanométrique, nanoobjets comportant ou non des cavités,...) ou mises en formes (films, monolithe, billes de taille micrométrique ou millimétrique,...). Le photocatalyseur se présente avantageusement sous forme de poudre nanométrique. [0052] La mise en contact [0053] La mise en contact de la charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés or- ganiques volatiles et du dioxygène avec ledit photocatalyseur, peut se faire par tout moyen connu de l'homme du métier. De manière préférée, la mise en contact de la charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygène avec ledit photocatalyseur, peut se faire en lit fixe traversé ou en lit fixe léchant. Le photocatalyseur peut également être déposé directement sur des fibres 8 optiques. [0054] Lorsque la mise en contact est en lit fixe traversé, ledit photocatalyscur est préféren- tiellement fixé au sein du réacteur, et la charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygènc, est envoyée à travers le lit photocatalytique. [0055] Lorsque la mise en contact est en lit fixe léchant, ledit photocatalyseur est préféren- tiellement fixé au sein du réacteur, et la charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygènc, est envoyée sur le lit photocatalytique. Le photocatalyseur peut également être déposé directement sur des fibres optiques. [0056] Lorsque que la mise en contact est en lit fixe ou en lit léchant, la mise en oeuvre peut se faire en continu ou dans un réacteur fermé. [0057] Etape h) de soumission du photocatalyseur à un champ électrique externe [0058] Selon l'étape h) du procédé selon l'invention, on soumet le photocatalyseur à un champ électrique externe, étant entendu que le photocatalyseur n'est pas en contact électrique avec les électrodes génératrices du champ. [0059] Selon un mode de réalisation préférentiel, le photocatalyseur n'est pas en contact électrique, ni en contact physique avec les électrodes génératrices dudit champ. [0060] Le dispositif de génération du champ électrique peut être disposé au sein du milieu réactionnel ou à l'extérieur. La localisation du dispositif sera adaptée à la mise en oeuvre du procédé (lit fixe, lit léchant, ...). [0061] La forme et la taille des électrodes génératrices du champ électrique peuvent être de toute sorte, adaptées au dispositif et à la mise en oeuvre du procédé. [0062] Les électrodes génératrices du champ électrique comprennent au moins un composé conducteur, tel que l'acier, le cuivre. [0063] Le dispositif de génération du champ électrique est tel que le photocatalyseur est soumis à un champ électrique compris entre 10 V/m et 100 kV/m, de manière préférée, le champ électrique est compris entre 100 V/m et 10 kV/m. [0064] Selon une variante, on réalise l'étape c) avant l'étape b). [0065] Etape c) d'irradiation du photocatalyseur [0066] Selon l'étape c) du procédé selon l'invention, on irradie le photocatalyseur par au moins une source d'irradiation produisant au moins une longueur d'onde absorbable par le photocatalyseur (soit inférieure à la largeur de bande interdite du semi-conducteur constitutif dudit photocatalyseur selon la variante où le photocatalyseur est composé d'au moins un semi-conducteur) de manière à dégrader les composés organiques volatiles en dioxyde de carbone par photocatalyse. [0067] Un photocatalyseur composé d'un ou plusieurs semi-conducteurs peut être activé par l'absorption d'au moins un photon. [0068] Dans le cas des semi-conducteurs, les photons absorbables sont ceux dont l'énergie 9 est supérieure à la largeur de bande interdite, au "handgap". Autrement dit, les photo-catalyseurs sont activablcs par au moins un photon d'une longueur d'onde correspondant à l'énergie associée aux largeurs de bande interdite des semi-conducteurs constituant le photocatalyseur ou d'une longueur d'onde inférieure. [0069] Toute source d'irradiation émettant au moins une longueur d'onde adaptée à l'activation dudit photocatalyseur c'est-à-dire absorbable par le photocatalyscur peut être utilisée selon l'invention. La source d'irradiation peut être aussi bien naturelle par irradiation solaire qu'artificielle de type laser, Hg, lampe à incandescence, tube fluorescent, plasma ou diode électroluminescente (DEL, ou LED en anglais pour Light-Emitting Diode). De manière préférée, la source d'irradiation est naturelle par irradiation solaire. [0070] La source d'irradiation produit un rayonnement dont au moins une partie des longueurs d'onde est inférieure à la longueur d'onde maximale absorbable (Xmax) par les semi-conducteurs constitutifs du photocatalyseur selon l'invention. Lorsque la source d'irradiation est l'irradiation solaire, elle émet généralement dans le spectre ultra-violet, visible et infra-rouge, c'est-à-dire elle émet une gamme de longueur d'onde de 280 nm à 2500 nm environ (selon la norme ASTM G173-03). De préférence, la source émet à au moins une gamme de longueur d'onde supérieure à 280 nm, de manière très préférée comprise entre 315 nm et 800 nm, ce qui inclut le spectre UV et/ ou le spectre visible. [0071] La source d'irradiation fournit un flux de photons qui irradie le milieu réactionnel contenant le photocatalyseur. L'interface entre le milieu réactionnel et la source lumineuse varie en fonction des applications et de la nature de la source lumineuse. [0072] La source d'irradiation est une source d'irradiation artificielle ou naturelle. Dans un mode préféré lorsqu'il s'agit d'irradiation artificielle, la source d'irradiation est localisée à l'extérieur du réacteur et l'interface entre les deux peut être une fenêtre optique en pyrex, en quartz, en verre organique ou toute autre interface permettant aux photons absorbables par le photocatalyseur selon l'invention de diffuser du milieu extérieur au sein du réacteur. [0073] La réalisation dudit procédé est conditionnée par la capacité d'absorption dudit pho- tocatalyseur ainsi que par la fourniture de photons adaptés au système photocatalytique pour la réaction envisagée, et de ce fait n'est pas limitée à une gamme de pression ou de température spécifiques en dehors de celles permettant d'assurer la stabilité du produit ou des produit(s). La gamme de température employée pour la production photocatalytique de d'hydrogène est généralement de -10°C à + 200°C, de manière préférée de 0 à 150°C, et de manière très préférée de 0 et 50 °C. La gamme de pression employée pour le procédé est généralement de 0,01 MPa à 70 MPa (0,1 à 700 bar), de manière préférée de 0,1 MPa à 5 MPa (1 à 50 bar), et encore plus préférentiellement de 0,1 MPa à 2 MPa (1 à 20 bar). [0074] Le procédé selon l'invention peut être réalisé avec un gaz sec ou humide jusqu'à 100% d'humidité relative, de manière préférée le gaz à traiter contient de 0 à 60% d'humidité relative. [0075] Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. Exemples Exemple 1 : Photocatalyseur A - Quartzel @ [0076] Le matériau A est un matériau commercial constitué de nanoparticules de TiO2 supportées par (les fibres de quartz vendu sous la dénomination QuartzelTM par la société Saint Gobain®. Le QuartzelTM est connu par l'homme du métier pour ses excellentes propriétés photocatalytiques en purification de l'air. Exemple 2 : Photocatalyseur B - TiO2 [0077] Le photocatalyseur B est un semi-conducteur à base de TiO2 commercial (Aeroxide0 P25, AldrichTM, pureté > 99,5%). La granulométrie du photocatalyseur est de 21 nm et la surface spécifique mesurée par méthode BET est égale à 52 m2/g Exemple 3 : Photocatalyseur C - Pt/TiO2 [0078] 0,0712 g de H2PtC16,6H20 (37,5% en masse de métal) est inséré dans 500 ml d'eau distillée. 50 ml de cette solution sont prélevés et insérés dans un réacteur double enveloppe en verre. 3 ml de méthanol puis 250 mg de TiO2 (Aeroxide0 P25, AldrichTM, pureté > 99,5%) sont alors ajoutés sous agitation pour former une suspension. [0079] Le mélange est alors laissé sous agitation et sous rayonnement UV pendant deux heures. La lampe utilisée pour fournir le rayonnement UV est une lampe HPKTM à vapeur de mercure de 125W. [0080] Le mélange est ensuite centrifugé pendant 10 minutes à 3000 tours par minute afin de récupérer le solide. Deux lavages à l'eau sont ensuite effectués, chacun des lavages étant suivi d'une centrifugation. La poudre récupérée est enfin placée dans une étuve à 70°C pendant 24 heures. 100811 On obtient alors le photocatalseur C Pt/TiO2. La teneur en élément Pt est mesurée par spectrométrie d'émission atomique à source plasma (ou inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy "1CP-AES " selon la terminologie anglo-saxonne) à 0,93 % en masse. Exemple 4 : Photocatalyseur D - ZnO [0082] Le photocatalyseur D est un semi-conducteur à base de ZnO commercial (Lotus SynthesisTM). La surface spécifique mesurée par méthode BET est égale à 50 m2/g. Exemple 5 : Photocatalyseur E - Ce02 [0083] 30,04 g de Ce(NO3)3 (Aldrich ®, 98%), sont dissous dans 150 mL d'eau distillée 11 sous agitation. Une solution à 1M d'ammoniaque est préparée à partir d'une solution mère d'hydroxyde d'ammonium (Aldrich 0, 28-30%). La solution à 1M d'ammoniaque est ajoutée sous agitation dans la solution contenant Ce(NO3)3 jusqu'à atteindre un pH environ égal à 10. L'agitation est maintenue 3 heures. [0084] Le mélange est ensuite centrifugé pendant 10 minutes à 3000 tours par minute afin de récupérer le solide. Deux lavages à l'eau sont ensuite effectués, chacun des lavages étant suivi d'une centrifugation. La poudre récupérée est enfin placée dans une étuve à 100°C pendant 12 heures. Le solide récupéré subi ensuite un traitement de calcination sous air à un débit de 1 L/g/h à 150°C pendant 1 heure puis à 450°C pendant 2 heure avec une montée en température de 5°C/min. [0085] On obtient alors le photocatalyseur E Ce02. Une analyse par diffraction des rayons X montre la présence de phase Ce02 de manière majoritaire. Par microscopie électronique à transmission, la taille moyenne des particules est évaluée à 8 nm. [0086] Exemple 6 : Mise en oeuvre des photocatalyseurs en adsorption et photo oxydation du toluène [0087] Les photocatalyseurs A, B, C, D et E sont soumis à un test de photooxydation du toluène en phase gazeuse dans un réacteur continu à lit traversé muni d'une fenêtre optique en quartz d'une surface de 5,3.10-4 m2 et d'un fritté en face de la fenêtre optique sur lequel est déposé le matériau. [0088] Deux électrodes en cuivre de forme adaptée au réacteur et espacées en moyenne de 2,4 cm sont disposées à l'intérieur du dispositif. Les électrodes sont entourées d'un film Teflon 0 tel que le photocatalyseur ne soit pas en contact direct, et reliées à un générateur (Keysight, E36106A) de manière à appliquer un champ électrique dans la zone où se situe le photocatalyseur. [0089] Environ 100 mg de photocatalyseur sont déposés sur le fritté. Avant chaque essai, les photocatalyseurs ont été conditionnés par thermodésorption à 115°C pendant 12 heures. Les tests sont réalisés à température ambiante sous pression atmosphérique en faisant passer un air sec contenant 70 ppmV de toluène à un débit de 60mL/min. On suit la teneur résiduelle en toluène et la production de gaz dioxyde de carbone produit issu de la photooxydation du toluène par une analyse de l'effluent toutes les 7 minutes par chromatographie en phase gazeuse (GC FID / méthaniseur FID). La source d'irradiation UV-Visible est fournie par une lampe Xe-Hg (AsahiTM , MAX302TM ). La puissance d'irradiation est toujours maintenue à 30 WIm2 mesurée pour une gamme de longueur d'onde comprise entre 315 et 400nm. La durée globale de chaque essai est d'environ 100 heures. Les tests se déroulent en deux étapes : une première étape de mise à l'équilibre sans irradiation, une deuxième étape de photooxydation sous irradiation qui permet d'estimer les performances photocatalytiques. [0090] Les taux de minéralisation calculés comme le pourcentage de CO2 mesuré rapporté à 12 la quantité théorique de CO2 issu de la photooxydation du toluène sont donnés au tableau 1 ci-dessous (une valeur de 100% indiquera qu'aucun produit carboné autre que CO2 n'est formé lors de la réaction). [Tablcauxl] Photocatalyseur Sans champ électrique Champ électrique 800 V/m Champ électrique (Mise en oeuvre selon l'invention) 4 kV/m (Mise en oeuvre selon l'invention) Taux de minéralisation du toluène (%) A Quartzel ® 23 42 67 B TiO2 7 25 53 C Pt/TiO2 32 49 78 D ZnO 4 12 27 E Ce02 3 8 19 [0091] Tableau l - Résultats du taux de mineralisation du toluène pour les différents photocatalyseurs en fonction du champ électrique appliqué [0092] Les valeurs de taux de minéralisation du toluène sont nettement supérieures pour une mise en oeuvre selon l'invention quelles que soient les photocatalyseurs mis en oeuvre. 13 REVENDICATIONS[Revendication I] Procédé photocatalytiquc de traitement d'une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygène, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) on met en contact une charge gazeuse contenant un ou plusieurs composés organiques volatiles et du dioxygènc avec un photocatalyscur, b) on soumet le photocatalyseur à un champ électrique externe, étant entendu que le photocatalyscur n'est pas en contact électrique avec les électrodes génératrices dudit champ électrique, c) on irradie le photocatalyseur par au moins une source d'irradiation produisant au moins une longueur d'onde absorbable par ledit photocatalyseur de manière à dégrader les composés organiques volatiles en dioxyde de carbone. [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, dans lequel la charge traitée est de l'air, préférentiellement de l'air contenant jusqu'à 10 000 ppm de composés organiques volatiles. [Revendication 3] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les composés organiques volatiles sont choisis parmi les hydrocarbures halogénés, les hydrocarbures aromatiques, les alcanes, les alcènes, les alcynes, les aldéhydes, les cétones, seuls ou en mélange. [Revendication 4] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un fluide diluant gazeux est présent dans le milieu réactionnel. [Revendication 5] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le photocatalyseur est composé d'un ou de plusieurs semiconducteurs inorganiques, organiques ou organiques-inorganiques. [Revendication 6] Procédé selon la revendication 5, dans lequel dans lequel le photoca- talyseur est un semi-conducteur inorganique choisi parmi un ou plusieurs éléments du groupe IVA, tels que le silicium, le germanium, le carbure de silicium ou le silicium-germanium, les composés d'éléments des groupes HIA et VA, tels que GaP, GaN, InP et hiGaAs, ou d'éléments des groupes HB et VIA, tels que CdS, ZnO et ZnS, ou d'éléments des groupes TB et VUA, tels que CuCl et AgBr, ou d'éléments des groupes IVA et VIA, tels que PbS, Pb0, SnS et PbSnTe, ou d'éléments des groupes VA et VIA, tels que Bi2Te3 et Bi203, ou d'éléments des groupes HB et VA, tels que Cd3P2, Zn3P2 et Zn3As2, ou d'éléments des groupes IB et VIA, tels que CuO, Cu2O et Ag2S, ou d'éléments des groupes VIIIB et VIA, tels que CoO, PdO, Fe2O3 et 14 NiO, ou d'éléments des groupes VIB et VIA, tels que MoS2 et W03, ou d'éléments des groupes VB et VIA, tels que V205 et Nb2O5, ou d'éléments des groupes TVB et VIA, tels que TiO2 et HfS2, ou d'éléments des groupes TIIA et VIA, tels que 111203 et In2S3, ou d'éléments des groupes VIA et des lanthanides, tels que Ce203, Pr203, Sm2S3, Th2S3 et La2S3, ou d'éléments des groupes VIA et des actinides, tels que UO2 et UO3. De manière préférée, le semiconducteur est choisi parmi le TiO2, le Bi203, le CdO, le Ce203, le Ce02, le CcA103, le CuO, le Fe2O3, le FeTiO3, le ZnFe2O3, le V205, le ZnS, le ZnO, le WO3 et le ZnFe204, seuls ou en mélange. [Revendication 7] Procédé selon la revendication 5, dans lequel dans lequel le photoca- talyseur est un semi-conducteur organique choisi parmi le tétracène, l'anthracène, le polythiophène, le polystyrènesulfonate, les phosphyrènes, les fullerènes et les nitrures de carbone. [Revendication 8] Procédé selon la revendication 5, dans lequel le photocatalyseur est un semi-conducteur organique-inorganique choisi parmi les solides cristallisés de type MOF. [Revendication 9] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le photocatalyseur est soumis à un champ électrique compris entre 10 V/m et 100 kV/m. [Revendication 10] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé est réalisé avec un gaz sec ou humide jusqu'à 100% d'humidité relative, de manière préférée le gaz à traiter contient de 0 à 60% d'humidité relative. [Revendication 11] Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on réalise l'étape c) avant l'étape b).