Le Catalyse

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d’énergie ou de structure de bandes. Selon

la façon dont ces bandes sont réparties, il est possible d’expliquer au moins schématique- ment les différences de comportement électrique entre un isolant, un semi-conducteur et un conducteur. Ainsi, dans un métal, comme dans toute matière, l’énergie est présente sous la forme de niveaux, de paliers. Plus il y à d’atomes dans ce métal plus les niveaux se mul- tiplient, formant des « bandes » d’énergie. Dans chaque « bande », les atomes mettent en commun leurs électrons. C’est la mise en commun de ces électrons qui leur permet de se dé- placer et donc au métal de conduire l’électricité. Cependant, si l’énergie accumulée remplit complètement une bande, les électrons deviennent dif ciles à déplacer et le métal devient un isolant, il ne conduit plus l’électricité.

Pour plus d’ef cacité, les photocatalyseurs semi-conducteurs ayant une large bande interdite ou gap (différence d’énergie entre la bande de conduction et la bande de valence) sont pri- vilégiés. Bien souvent ce sont des oxydes ou des sulfures (TiO2, ZnO, CeO2, ZrO2, SnO2, CdS, ZnS, ...).

Le matériau le plus utilisé est actuellement le dioxyde de titane (TiO2), en raison de ses per- formances et de son coût relativement faible.

Les applications de la photocalyse sont multiples. La photocatalyse est souvent employée dans le traitement de l’eau ou de l’air. Elle est utilisée en désodorisation, comme agent an- tibactérien ou pour la destruction des Composés Organiques Volatiles (COVs). La réaction n’étant pas sélective, elle élimine quasiment tous les COVs, notamment le formaldéhyde ou le benzène. Elle dégrade aussi l’ozone. Dans l’industrie, elle est déjà employée pour l’au- to-nettoyage de façades, de revêtements routiers et même de surfaces vitrées.

Si le champ d’intervention potentiel de la photocatalyse est vaste, la mise en oeuvre des procédés de dépollution de l’air ou de l’eau par photocatalyse se heurte à certaines limites. Ainsi, si ce procédé se révèle opérant en laboratoire, la nécessité de réunir un ensemble de conditions données rend son application en extérieure moins performante. En effet, en particulier pour la dépollution de l’air souvent citée en exemple, les conditions d’aéraulique sont particulièrement importantes et il ne suf t pas d’appliquer simplement un revêtement ou un matériau photocatalytique sur un support quelconque (façade, toitures ou sol) pour dépol- luer l’air environnant. De même il est nécessaire de conférer des propriétés particulières aux revêtements photocatalytiques pour les rendre réellement autonettoyants. Là aussi les pol- luants pénètrent facilement dans la porosité du support et ne sont pas décomposés lorsqu’ils ne sont pas suf samment exposés au rayonnement ultraviolet. Par ailleurs, l’ef cacité de la photocatalyse dépend fortement de l’étendue de la surface d’absorption.