Propriétés photocatalytiques des aerosols minéraux – PhotoDust

Etant donné la masse importante de minéraux injectés annuellement dans l?atmosphère par ce qui est communément appelés les « épisodes sahariens », il est parfaitement légitime de considérer la surface ainsi créée comme un lieu où de potentielles réactions chimiques peuvent avoir lieu. Ainsi de telles réactions hétérogènes peuvent introduire un puits pour certains gaz ou permettre l?existence de chemins réactionnels impossible ou improbable dans un environnement purement homogène. Ce projet qui comprend un volet expérimental (mesures cinétiques et mécanistiques) et théorique (simulation numérique) a pour objectif l?étude de la caractérisation de la chimie hétérogène à l?interface air/minéraux dans l?atmosphère. Certains oxydes présents dans les poussières minérales naturelles (TiO2, Fe2O3, FeO, MgO) peuvent absorber la lumière et initier une photochimie hétérogène atmosphérique très mal décrite à ce jour. Ce projet a pour objectif de documenter cette photochimie des minéraux atmosphériques? en tentant de caractériser les processus photocatalytiques introduits par la présence de dioxyde de titane. L?expertise expérimentale du consortium à l?initiative de cette demande permet une étude avancée des cinétiques associées à la chimie hétérogènes de différents gaz présents à l?état de traces (HNO3, O3, OH, HO2, NO2, NO3, N2O5 and SO2) sur des surfaces minérales pures (d?origine synthétique et naturelle) ou mélangés à des composés organiques semi-volatils d?intérêt atmosphérique ? tout en se focalisant sur les aspects photochimiques négligés à ce jour. Les expériences proposées pourront être menées aussi bien sur des échantillons minéraux macroscopiques que sur de réelles particules submicroniques en suspension dans l?air. La complémentarité de ces approches permettra la détermination des paramètres cinétiques et mécanistiques avec une précision et une fiabilité accrue. Ces paramètres concernent les coefficients de capture (cinétique hétérogène), l?identification des produits de réaction et leur dépendance avec des facteurs externes tels que l?humidité, la température, etc? Il s?agira également d?implanter ces données expérimentales dans un code chimique afin de simuler l?impact de cette chimie sur la composition de la troposphère.