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Les composés organiques volatils, le monoxyde de carbone et les bioaérosols sont des polluants atmosphériques communs présents dans l'atmosphère et qui sont nocifs pour la santé. La photocatalyse est l'un des processus verts émergents pour la décontamination de l'air. En présence de lumière du jour, les photocatalyseurs générerent de l'oxygène singulet hautement réactif qui peut oxyder les polluants atmosphériques et produire des substances gazeuses inoffensives (dioxyde de carbone et vapeur d'eau), ou désactivera les bioaérosols. Les fenêtres photocatalytiques permettent de purifier l’air de facon autonome. Cependant, les photocatalyseurs courants tels que l'oxyde de titane (TiO2) utilisent la lumière UV (<320 nm), dont la plupart seront absorbés par les fenêtres en verre et, par conséquent, seraient inefficaces sur les fenêtres en verre pour la purification de l'air intérieur.

Contenu et objectifs du travail de recherché
Notre objectif principal est de développer un nouveau type de photocatalyseur qui utilise la lumière visible de 420–460 nm, présente une stabilité thermique et chimique élevée et peut être appliqué sur des fenêtres en verre transparent sans pour autant affecter la transparence. Plus précisément, nous avons l'intention de (i) synthétiser le photocatalyseur avec et sans groupes chimiques pouvant réagir avec le verre, (ii) enduire le photocatalyseur sur des lames de verre à travers trois méthodes largement répendues dans la fabrication industrielle, (le spin-coating, le drop-coating et revêtement par pulvérisation), (iii) utiliser la lumière solaire artificielle pour évaluer l'efficacité d'élimination photocatalytique des polluants atmosphériques modèles, tels que le formaldéhyde, le monoxyde de carbone et les bactéries.
Contexte scientifique et social du projet de recherche
Notre travail fournira des techniques pour la fabrication de fenêtres photocatalytiques hautement transparentes qui utilisent la lumière du soleil pour améliorer la qualité de l'air intérieur. Ces fenêtres pourraient devenir omniprésentes, avec des utilisations clés dans des bâtiments où des solvants organiques sont utilisés, allant des usines aux laboratoires, des salons de beauté aux ateliers de réparation de chaussures. Un tel verre serait également utile dans les véhicules pour éliminer le monoxyde de carbone et les substances volatiles de l'essence, et dans les hôpitaux pour la stérilisation assistée des bioaérosols. Une des méthodes de stérilisation largement utilisées dans les hôpitaux est l'irradiation UV, qui doit être conduite dans un système fermé afin d’éviter toute exposition pour l'homme. Contrairement à l’irradiation, notre méthode basée sur la lumière visible peut être appliquée aux fenêtres normales et aux surfaces en verre.
Keywords
Photocatalyse pour la purification de l'air, oxygène singulet, fenêtres en verre transparent revêtues de photocatalyse, élimination des polluants gazeux.
12 décembre 2012