École doctorale de Chimie
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Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
École doctorale de Chimie Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse – European Laboratory for Catalysis and Surface Sciences Laboratoire de Génétique Moléculaire, Génomique, et Microbiologie Décontamination photocatalytique d'un bioaérosol contaminé par Legionella pneumophila et autres agents biologiques Contribution à la conception de dispositifs de décontamination de l'air Pour l'obtention du grade de docteur en sciences chimiques Par Sébastien JOSSET, le 17 octobre 2008. Rapporteur interne : Dr. Sylvie BEGIN Examinatrice : Dr. Pascale BAUDA Rapporteurs externes : Dr. Pierre PICHAT Membre invité : Dr. Nicolas KELLER Dr. César PULGARIN Directrices de thèse : Dr. Valérie KELLER-SPITZER Dr. Marie-Claire LETT

  • obtention du grade de docteur en sciences chimiques

  • agents biologiques

  • préparation des catalyseurs au cuivre

  • mécanismes de la décontamination photocatalytique

  • applicabilité pour la décontamination de l'air


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Informations

Publié par
Publié le 01 octobre 2008
Nombre de lectures 78
Langue Français
Poids de l'ouvrage 3 Mo

Extrait


École doctorale de Chimie
Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse –
European Laboratory for Catalysis and Surface Sciences
Laboratoire de Génétique Moléculaire, Génomique, et Microbiologie
Décontamination photocatalytique
d’un bioaérosol contaminé par
Legionella pneumophila et autres
agents biologiques
Contribution à la conception de
dispositifs de décontamination de l’air

Pour l’obtention du grade de docteur en sciences chimiques
Par Sébastien JOSSET, le 17 octobre 2008.

Rapporteur interne : Dr. Sylvie BEGIN Examinatrice : Dr. Pascale BAUDA
Rapporteurs externes : Dr. Pierre PICHAT Membre invité : Dr. Nicolas KELLER
Dr. César PULGARIN
Directrices de thèse : Dr. Valérie KELLER-SPITZER
Dr. Marie-Claire LETT
REMERCIEMENTS
Ce travail a été effectué au sein du Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la
Catalyse de l’École Européenne de Chimie, Polymères et Matériaux, ainsi qu’au Laboratoire
de Génétique Moléculaire, Génomique, Microbiologie, tous deux rattachés à l’Université
Louis Pasteur de Strasbourg.
Tout d'abord, je tiens à remercier Valérie Keller-Spitzer, Marie-Claire Lett et Nicolas Keller
de m’avoir accueilli dans leurs équipes. Je leur suis particulièrement reconnaissant de
l’immense confiance et de la grande liberté qu’ils m’ont octroyées durant ces trois années,
tout en faisant preuve d’une constante disponibilité. Je les remercie infiniment pour leur
soutien et l’aide précieuse qu’ils m’ont apportée pour la rédaction du présent mémoire.
Je tiens également à remercier la Région Alsace pour le financement d’une bourse de thèse
qui m’a permis de réaliser ce travail ainsi que pour son soutien et sa confiance dans une
thématique nouvelle et risquée, qui, à l’époque n’en était qu’à ses balbutiements en terme
d’applicabilité pour la décontamination de l’air.
Un très grand merci à Pierre Bernhardt pour sa disponibilité, son attention, ses précieux
conseils, et son soutien sans faille, qui ont permis de faire passer des idées du stade de la
simple pensée à celui de la réalité.
De même, je remercie très sincèrement Alain Rach de m’avoir toujours aidé et avoir investi
beaucoup de son temps dans ce projet qui lui doit aussi beaucoup, de même que Michel Wolf.
Je tiens aussi à remercier Cuong Pham-Huu pour son aide précieuse sur les structures
tridimensionnelles à base de mousse de polyuréthane.
Les travaux réalisés au cours de cette thèse n’auraient pas été possibles sans la collaboration
avec Jérôme Taranto et je l’en remercie.
De même, un grand merci à Florence Chollet qui m’a éclairé de ses lumières. J’ai sincèrement
apprécié le travail réalisé ensemble, et je la remercie chaleureusement pour son soutien et ses
conseils !
Un immense merci revient à Estelle Vanhaecke à qui je souhaite l’avenir doré qu’elle mérite.
Je la remercie sincèrement pour tout !
De même, je souhaite plein de courage pour la suite des événements à mon collègue,
colocataire et ami, Mathieu Grandcolas.
1Merci aussi à tous les membres des deux laboratoires sans qui rien n’eût été possible.
Une pensée particulière revient à mes parents, qui ont toujours cru en moi, m’ont soutenu et
m’ont aidé. De même, je remercie tous mes amis qui m’ont soutenu et motivé au cours de ces
trois années.
Enfin, je tiens à remercier les membres du jury, qui me font l’honneur de prendre part à la
concrétisation de ces trois années de travaux.
2SOMMAIRE
REMERCIEMENTS................................................................................................................. 1
SOMMAIRE .............................................................................................................................. 3

INTRODUCTION ..................................................................................................................... 5

I BIBLIOGRAPHIE................................................................................................................ 11
I ASPECTS MICROBIOLOGIQUES .......................................................................................... 11
I 1 Données sur la contamination microbiologique de l’air......................................................................... 11
I 2 Les agents biologiques aéroportés et les maladies associées.................................................................. 14
I 3 État de l’art des dispositifs de traitement de l’air au niveau biologique................................................. 26
II CONSIDÉRATIONS MÉTHODOLOGIQUES EN MICROBIOLOGIE ............................ 29
II 1 Méthodes de numération....................................................................................................................... 29
II 2 Comptage des virus............................................................................................................................... 37
II 3 Les bioaérosols : techniques de collecte ............................................................................................... 38
III ASPECTS PHOTOCATALYTIQUES ET PHOTOREACTEURS ..................................... 41
III 1 La photocatalyse : aspects généraux.................................................................................................... 42
III 2 Applications......................................................................................................................................... 45
III 3 Les réacteurs photocatalytiques........................................................................................................... 47
III 4 Exemples de photoréacteurs ............................................................................................... 52
IV L’INTERFACE PHOTOCATALYSE - MICROBIOLOGIE............................................... 54
IV 1 Les paramètres influençant les tests de décontamination photocatalytique......................................... 54
IV 2 Les mécanismes de la décontamination photocatalytique. .................................................................. 56
IV 3 Les modifications du photocatalyseur pour les applications biologiques............................................ 58

II PARTIE EXPÉRIMENTALE ............................................................................................ 61
I PRÉPARATION DES CATALYSEURS ................................................................................... 61
I 1 Préparation des catalyseurs au cuivre..................................................................................................... 62
I 2 Prépar cats à l’argent ..................................................................................... 62
I 3 Disques d’inhibition des photocatalyseurs au cuivre et à l’argent.......................................................... 64
II CONCEPTION ET PRÉPARATION DES RÉACTEURS .................................................... 66
II 1 Réacteur « paillasson » ......................................................................................................................... 66
II 2 Réacteur « torsadé ».............................................................................................................................. 67
II 3 Réacteur « tangentiel ».......................................................................................................................... 68
II 4 Média tridimensionnel à base de mousse de polyuréthane (PU)........................................................... 69
III PRÉPARATION DES MICROORGANISMES .................................................................... 72
III 1 Culture des microorganismes .............................................................................................................. 73
III 2 Mise en suspension des microorganismes ........................................................................................... 74
IV TESTS DE DÉCONTAMINATION PHOTOCATALYTIQUE........................................... 75
IV 1 La boîte à gants ................................................................................................................................... 75
IV 2 Tests en mode « one pass » ................................................................................................................. 76
IV 3 Tests en mode « recirculation » du réacteur tangentiel... 7

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