Matériaux hybrides multifonctionnels pour la capture et la détection de composés organiques volatiles : application à la conservation préventive des objets du patrimoine - (2015-2018)

  • Doctorant : Kevin Dedecker
  • Ecole Doctorale : ED 2MIB Molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes, UVSQ

Sujet et description

financement :

direction de thèse : Christian Serre, UMR8180

co-direction de thèse : Bertrand Lavédrine, USR3224

Lors de leur stockage ou de leur exposition, les matériaux du patrimoine sont soumis à des processus physico-chimiques d'altération liés à leur environnement en particulier les polluants primaires (dioxyde de soufre ; oxydes d'azote), secondaires (ozone) ou composés organiques volatils (COVs) et les aérosols de sources diverses (naturelles ou anthropiques). Il a été démontré que ces gaz se comportent comme des agents de corrosion, d'hydrolyse et d'oxydation. Ce projet porte sur la conception de nouveaux matériaux hybrides multifonctionnels associant des solides hybrides poreux cristallisés de type MOFs (Metal Organic Frameworks) et des nanoparticules métalliques en vue d'adsorber et/ou détecter sélectivement des COVs dans les conditions ambiantes (50 % d'humidité, température ambiante). L'objectif du projet QUAM est de prévenir l'altération de différents matériaux du patrimoine (polymères synthétiques et naturels, métaux, etc.) quand ils sont conservés dans un environnement pollué. Les remarquables propriétés d'adsorption (sensibilité, sélectivité, capacité…) et la grande versatilité des MOFs (acidité, balance hydrophile/hydrophobe, taille/forme des pores…) seront utilisées pour pré-concentrer ou sélectionner les polluants tandis que les nanoparticules métalliques (Au, Pd@Au) permettront de détecter leur présence, en permettant de concevoir aussi de nouveaux capteurs optiques directement utilisables dans une vitrine d'un musée ou dans une réserve.