Développement d'un instrument miniaturisé, basé sur un adsorbant spécifique et un microdétecteur sélectif, pour l'analyse en continu des composés polyaromatiques (CAPs) dans l'air. – ON-LINE_PAC_ANALYSIS

Les Composés Aromatiques Polycycliques (CAPs) sont constitués de deux cycles ou plus et sont des polluants majeurs de l’air. Ils comprennent les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), les oxy-HAPs, les nitro-HAPs, les azaarènes et les thiaarènes. Ils sont reprotoxiques, mutagènes et cancérigènes, même à faible dose. Toutefois, leur évaluation est trop souvent limitée aux 16 HAPs prioritaires. Les sources de CAPs dans l’air sont les procédés industriels, les gaz d'échappement et le chauffage. Les HAPs s’oxydent en oxy-HAPs et nitro-HAPs. A ce jour, les CAPs sont rarement mesurés que par des techniques off-line coûteuses et fastidieuses. La mesure continue en ligne des PACs dans l'air reste un défi et un besoin pour les scientifiques et les agences de surveillance.
Pour y remédier, ce projet vise à développer un chromatographe en phase gazeuse miniaturisé (µGC), intégrant un micro-préconcentrateur rempli avec un adsorbant spécifique et un microdétecteur sélectif, pour l'analyse en continu des CAPs. Cet instrument sera portable et mesurera en continu les niveaux de CAPs dans l'air simultanément en phases gazeuse et particulaire. A cette fin, il s’agira de : 1) développer des matériaux composites intégrant un nanomatériau sélectif aux CAPs (résultats préliminaires) ; 2) étudier les efficacités d’adsorption et de désorption des CAPs avec ces matériaux ; 3) Concevoir et fabriquer un microdétecteur à photoionisation à décharge, sélectif aux CAPs et très sensible (µDPID) ; 4) intégrer l’ensemble de ces éléments dans un µGC bénéficiant d’une nouvelle électronique et piloté par un logiciel déporté sur une tablette.
Ce travail reposera sur des compétences complémentaires dans la synthèse de matériaux (partenaire 1, équipe 2), les études de sorption (partenaire 1), la microfluidique et la microfabrication (partenaires 1 (équipe 1) et 2, réseau RENATECH du CNRS) et le développement d'instruments portables fonctionnant en temps réel (partenaires 2 et 1 (équipe 1).