Thèse sur l’étude des réactions entre les COV présents dans les atmosphères de travail et l’ozone – Nancy , France

Contexte

La crise du COVID a conduit à la commercialisation d’un grand nombre de purificateurs d’air combinant différents procédés de traitement comme la filtration, l’adsorption, les plasmas froids… soit pour leur effet bactéricide, soit pour éliminer les COV. L’INRS a constaté que l’utilisation de ces purificateurs entraîne parfois la formation d’ozone (O3) à des concentrations élevées, entre 100 et 1 000 ppbv. La présence de composés organiques volatils (COV) dans les environnements de travail combinée à l’O3 entraîne une production rapide de molécules organiques et d’aérosols de taille nanométrique potentiellement nocifs pour la santé humaine. La réactivité de l’ozone (O3) à température ambiante avec des molécules insaturées, notamment des terpènes comme l’alpha-pinène, est connue depuis des décennies comme l’une des principales sources d’aérosols dans l’atmosphère. La réaction de l’O3 avec un COV initie un processus d’oxydation conduisant rapidement à la formation de molécules polyoxygénées à faible volatilité qui, lors de la condensation, sont des précurseurs de particules. Cependant, leur structure moléculaire et leur concentration ne sont pas connues, même dans le cas d’une molécule caractéristique telle que l’α-pinène. La revue de Bianchi et al.5 donne un aperçu de la littérature sur les molécules poly-oxygénées en chimie atmosphérique.

Objectifs de la thèse :

L’objectif de la thèse INRS-LRGP est d’étudier la chimie spécifique de l’O3 avec des COV représentatifs des milieux de travail à l’aide de réacteurs idéaux (parfaitement agités ou à piston) pour identifier et quantifier les produits en phase gazeuse, notamment ceux toxiques pour la santé des travailleurs. . À terme, ces données déboucheront sur des recommandations visant à améliorer la qualité de l’air des environnements de travail.

1) La première partie de la thèse consistera en une étude bibliographique approfondie à partir de bases de données de type Web of Sciences, sur des expérimentations en laboratoire et des modélisations sur la réactivité des principaux COV observés dans le tertiaire avec l’O3 et la formation d’aérosols organiques secondaires (SOA). ) associé. Une attention particulière sera portée aux COV insaturés.

2) Les travaux de thèse comprendront ensuite une part importante d’expérimentations en laboratoire utilisant des réacteurs à flux gazeux. Le couplage à des outils analytiques tels que le spectromètre de masse à temps de vol et le microchromatographe en phase gazeuse permettra l’identification et la quantification du plus grand nombre de produits/polluants. La caractérisation et la spéciation des AOS potentiellement produits constitueront un enjeu important dans ce travail. Cet aspect de l’étude s’appuiera sur les compétences et la métrologie disponibles au sein du département Génie des Procédés de l’INRS.

3) A partir des données expérimentales obtenues, la troisième partie de la thèse portera sur le développement de modèles de cinétique chimique pour une prédiction quantitative de produits stables, tels que les aldéhydes et si possible les AOS pour lesquels une production importante est attendue. La modélisation de la formation de molécules polyoxygénées sera également abordée via des techniques de lumping d’espèces et de réactions dans les modèles grâce à l’expérience du LRGP dans la modélisation de la chimie d’oxydation des composants des carburants.

Exigences

Domaine de recherche Chimie » Chimie physique

Niveau d’études Master ou équivalent

Informations Complémentaires

Lieu(x) de travail

Nombre d’offres disponibles 1

Entreprise/Institut LRGP – CNRS

Pays France

Où postuler

Site https://adum.fr/as/propositionVisionCodir.pl

Contact

État/Province Nancy

Ville Nancy

Site Internet http://www.univ-lorraine.fr

Rue 1 rue Grandville

Code postal 54000

Courriel jeremy.bourgalais@univ-lorraine.fr