[PDF] La Gazette Recherche - Institut Galilée

218700

Dépollution par procédé plasma-catalyse

p.4 Recommandations d'oeuvres et de parcours pour les musées p.5

2D or not 2D ? La super uidité en question

p.6 Comment les mathématiques interviennent-elles en biologie ?

L'exemple de la chémotaxie

p.7 Du Métabolisme au Métabolome : L'apport de la RMN HRMAS p.8 Des nouveaux polyesters biodégradables comme revêtement prometteur de stents cardiovasculaires p.9

Machine reading : une technologie sémantique pour produire des connaissances à partir des textes, et les

contextualiser dans des données existantes p.10

La Gazette Recherche

de la

Institut Galilée

octobre 2014 - n°11www-galilee.univ-paris13.frmembre fondateur de :L"Université Paris 13 est

Photo : © LPL

L'Institut Galilée a fêté

les 450 ans de Galilée

Photos :

- 1 er

prix du concours de poster - " Le procès-Galilée face à l"inquisition » - Poster réalisé par Arnaud DAUDIER

- Affi che des 450 ans de Galilée - Animations scientifi ques dans le hall de l"Institut Galilée - Vidéo réalisée par les étudiants de l"IUT de Bobigny - Les lycées du 93 présents assistent aux 450 ans

- Inauguration des 450 ans de Galilée avec Jean-Pierre HAIGNERÉ, invité d"honneur de la journée

- Visite de Claudie HAIGNERÉ, Présidente d"Universcience et marraine de la journée - Vote de la meilleure affi che sur le savant Galilée

- Les laboratoires de l"Institut Galilée à la rencontre des lycéens (lycées de la Légion d"honneur et Camille-Saint-Saens)

- Spectacle de danse en costume d"époque Renaissance - Animations et stands scientifi ques sur Galilée - 2

ème

prix du concours de poster - " Galilée et le pendule » - Poster réalisé par Luc ZUILI. L'Institut Galilée, composante scienti que de l'Université Paris 13, accueille sept laboratoires de recherche et des formations en Licence, Master et Ingénieur couvrant les domaines des mathématiques, informatique, physique, chimie, sciences des matériaux et des biomatériaux, télécommunications, génie des procédés. Notre établissement relève le double dé de développer la recherche avec une exigence d'excellence tout en formant des étudiants dans les domaines des sciences et des nouvelles technologies en lien avec le milieu industriel. Cette année, nous avons fêté les 450 ans de la naissance de Galilée lors d'une journée rassemblant l'ensemble de la communauté de Paris 13 ainsi que des élèves de première des lycées de la Légion d'Honneur de Saint-Denis et Camille Saint-Saëns de Deuil-la-Barre. La matinée fut consacrée à des conférences scienti ques et culturelles autour de Galilée et Jean-Pierre Haigneré, ancien astronaute de l'Agence Spatiale Européenne, nous a fait partager son expérience des six mois passés à bord de la station spatiale Mir. Tout au long de la journée, les laboratoires de l'Institut Galilée ont proposé des animations scienti ques autour de la lunette de Galilée, la chute des

corps, la résolution spatiale de l'image, la mécanique... L'après midi, le public nombreux a pu assister à des

extraits de " la vie de Galilée » de Bertolt Brecht et à un spectacle de danses Renaissance, en costumes d'époque, dans le patio de l'Institut. La journée s'est terminée par la remise des prix pour les af ches réalisées par les

étudiants de l'IUT de Bobigny.

Par ce nouveau numéro de la " Gazette de la Recherche », illustré de photos de la journée anniversaire, nous souhaitons, comme chaque année, vous faire connaître nos laboratoires avec des articles accessibles au plus grand nombre.

Bonne lecture.

Françoise DIBOS

Directrice de l'Institut Galilée

Institut Galilée - Université Paris 13

99 avenue Jean-Baptiste Clément

93430 Villetaneuse

www-galilee.univ-paris13.fr

ÉDITO

4 LSPM

Dépollution par procédé plasma-catalyse

Quel est le point commun entre un véhicule

automobile et un meuble en kit ? A première vue, il n'y en a pas, et pourtant, tous deux rejettent des polluants dans l'atmosphère, en particulier des Composés Organiques Volatiles (COV), néfastes pour l'environnement et pour la santé. La limitation des quantités de COV émises passe par la mise en place de normes strictes et nécessite des technologies adaptées. La catalyse classique est utilisée dans les véhicules automobiles et permet de limiter considérablement la quantité d'oxydes d'azote (NOx) émis en sortie d'échappement.

Cependant, cette technologie est coûteuse et

inef cace pour traiter de petites concentrations de polluants. Les procédés plasma à pression atmosphérique et température ambiante (décharges à barrière diélectrique, décharges couronne) semblent, en revanche, bien adaptés à de telles problématiques. Ces derniers sont en effet simples à produire, énergétiquement peu coûteux (quelques watts), et présentent une forte réactivité chimique de par la production d'espèces réactives

O, OH, O3, etc.

Les procédés plasma développés au LSPM ont été utilisés pour la dégradation de COV tels que l'acétaldéhyde. Cependant, les recherches menées au laboratoire ont mis en évidence un inconvénient majeur de ces procédés : la non-sélectivité en sous-produits. En effet, la dégradation d'un polluant par plasma n'est pas complète et entraîne la formation de sous-produits parfois plus toxiques que la molécule initiale. Ceci a amené les chercheurs à proposer, dans un même temps, des procédés couplant un plasma à un matériau catalytique (procédés plasma-catalyse) de manière à améliorer les performances de dégradation du procédé tout en dirigeant la

sélectivité de la réaction vers la formation de CO2 et H2O ; la sélectivité étant le pourcentage de

polluant décomposé (l'acétaldéhyde) en un sous-produit particulier (ici CO2 et H2O). Le plasma est ainsi propagé dans un lit poreux (billes d'Al2O3 ou de SiO2) sur lequel est déposé un matériau photo-catalytique (TiO2) lui-même recouvert par des " nano-clusters » d'argent métallique. De nouvelles études ont permis de confronter le procédé plasma-catalyse au procédé plasma seul en terme d'ef cacité de dégradation. Pour une puissance injectée dans le réacteur de 500 mW, 98% de l'acétaldéhyde initial est dégradé par plasma-catalyse contre 3% avec le plasma seul. De plus, la sélectivité en COx en plasma-catalyse est doublée par rapport au plasma seul. Bien que ces résultats prouvent la faisabilité du procédé plasma-catalyse, beaucoup considèrent encore cette technologie comme une boîte noire.

Notre travail est d'analyser les phénomènes

physico-chimiques qui ont lieu à la fois en phase gazeuse (interaction polluant + plasma) et sur le catalyseur (interaction polluant + surface) pour ensuite pouvoir appréhender le procédé dans son ensemble. L'interaction polluant / plasma a déjà été étudiée expérimentalement et un modèle de la chimie de dégradation de l'acétaldéhyde par plasma a été proposé par notre équipe. Nous

étudions actuellement l'interaction surface /

polluant par DRIFTS d'une part, et d'autre part l'effet des espèces actives générées par le plasma sur la dégradation de l'acétaldéhyde. La compréhension de l'ensemble des phénomènes physico-chimiques se déroulant au sein du procédé plasma-catalyse permettrait par la suite de l'optimiser au mieux et d'envisager l'industrialisation et la commercialisation de petits systèmes de dépollution à placer, par exemple, dans l'enceinte d'un bâtiment.

Xavier DUTEN

xavier.duten@lspm.cnrs.fr

Sonia SAUCE

sonia.sauce@lspm.cnrs.fr

Arlette VEGA

arlette.vega@lspm.cnrs.fr contact

Laboratoire

des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM)

CNRS-UPR3407

Directeur :

Khaled Hassouni

p 01 49 40 34 37

Institut Galilée

Figure 1 :

Réacteur diphasique

couplant un plasma à la pression atmosphérique (Décharge à Barrière

Diélectrique) et un lit fi xe

(matériau support Al2O3 décoré de nanoparticules d"oxyde mixte (Ag/TiO2))

Figure 2 :

Dépollution par procédé plasma-catalyse

p.4 Recommandations d'oeuvres et de parcours pour les musées p.5

2D or not 2D ? La super uidité en question

p.6 Comment les mathématiques interviennent-elles en biologie ?

L'exemple de la chémotaxie

p.7 Du Métabolisme au Métabolome : L'apport de la RMN HRMAS p.8 Des nouveaux polyesters biodégradables comme revêtement prometteur de stents cardiovasculaires p.9

Machine reading : une technologie sémantique pour produire des connaissances à partir des textes, et les

contextualiser dans des données existantes p.10

La Gazette Recherche

de la

Institut Galilée

octobre 2014 - n°11www-galilee.univ-paris13.frmembre fondateur de :L"Université Paris 13 est

Photo : © LPL

L'Institut Galilée a fêté

les 450 ans de Galilée

Photos :

- 1 er

prix du concours de poster - " Le procès-Galilée face à l"inquisition » - Poster réalisé par Arnaud DAUDIER

- Affi che des 450 ans de Galilée - Animations scientifi ques dans le hall de l"Institut Galilée - Vidéo réalisée par les étudiants de l"IUT de Bobigny - Les lycées du 93 présents assistent aux 450 ans

- Inauguration des 450 ans de Galilée avec Jean-Pierre HAIGNERÉ, invité d"honneur de la journée

- Visite de Claudie HAIGNERÉ, Présidente d"Universcience et marraine de la journée - Vote de la meilleure affi che sur le savant Galilée

- Les laboratoires de l"Institut Galilée à la rencontre des lycéens (lycées de la Légion d"honneur et Camille-Saint-Saens)

- Spectacle de danse en costume d"époque Renaissance - Animations et stands scientifi ques sur Galilée - 2

ème

prix du concours de poster - " Galilée et le pendule » - Poster réalisé par Luc ZUILI. L'Institut Galilée, composante scienti que de l'Université Paris 13, accueille sept laboratoires de recherche et des formations en Licence, Master et Ingénieur couvrant les domaines des mathématiques, informatique, physique, chimie, sciences des matériaux et des biomatériaux, télécommunications, génie des procédés. Notre établissement relève le double dé de développer la recherche avec une exigence d'excellence tout en formant des étudiants dans les domaines des sciences et des nouvelles technologies en lien avec le milieu industriel. Cette année, nous avons fêté les 450 ans de la naissance de Galilée lors d'une journée rassemblant l'ensemble de la communauté de Paris 13 ainsi que des élèves de première des lycées de la Légion d'Honneur de Saint-Denis et Camille Saint-Saëns de Deuil-la-Barre. La matinée fut consacrée à des conférences scienti ques et culturelles autour de Galilée et Jean-Pierre Haigneré, ancien astronaute de l'Agence Spatiale Européenne, nous a fait partager son expérience des six mois passés à bord de la station spatiale Mir. Tout au long de la journée, les laboratoires de l'Institut Galilée ont proposé des animations scienti ques autour de la lunette de Galilée, la chute des

corps, la résolution spatiale de l'image, la mécanique... L'après midi, le public nombreux a pu assister à des

extraits de " la vie de Galilée » de Bertolt Brecht et à un spectacle de danses Renaissance, en costumes d'époque, dans le patio de l'Institut. La journée s'est terminée par la remise des prix pour les af ches réalisées par les

étudiants de l'IUT de Bobigny.

Par ce nouveau numéro de la " Gazette de la Recherche », illustré de photos de la journée anniversaire, nous souhaitons, comme chaque année, vous faire connaître nos laboratoires avec des articles accessibles au plus grand nombre.

Bonne lecture.

Françoise DIBOS

Directrice de l'Institut Galilée

Institut Galilée - Université Paris 13

99 avenue Jean-Baptiste Clément

93430 Villetaneuse

www-galilee.univ-paris13.fr

ÉDITO

4 LSPM

Dépollution par procédé plasma-catalyse

Quel est le point commun entre un véhicule

automobile et un meuble en kit ? A première vue, il n'y en a pas, et pourtant, tous deux rejettent des polluants dans l'atmosphère, en particulier des Composés Organiques Volatiles (COV), néfastes pour l'environnement et pour la santé. La limitation des quantités de COV émises passe par la mise en place de normes strictes et nécessite des technologies adaptées. La catalyse classique est utilisée dans les véhicules automobiles et permet de limiter considérablement la quantité d'oxydes d'azote (NOx) émis en sortie d'échappement.

Cependant, cette technologie est coûteuse et

inef cace pour traiter de petites concentrations de polluants. Les procédés plasma à pression atmosphérique et température ambiante (décharges à barrière diélectrique, décharges couronne) semblent, en revanche, bien adaptés à de telles problématiques. Ces derniers sont en effet simples à produire, énergétiquement peu coûteux (quelques watts), et présentent une forte réactivité chimique de par la production d'espèces réactives

O, OH, O3, etc.

Les procédés plasma développés au LSPM ont été utilisés pour la dégradation de COV tels que l'acétaldéhyde. Cependant, les recherches menées au laboratoire ont mis en évidence un inconvénient majeur de ces procédés : la non-sélectivité en sous-produits. En effet, la dégradation d'un polluant par plasma n'est pas complète et entraîne la formation de sous-produits parfois plus toxiques que la molécule initiale. Ceci a amené les chercheurs à proposer, dans un même temps, des procédés couplant un plasma à un matériau catalytique (procédés plasma-catalyse) de manière à améliorer les performances de dégradation du procédé tout en dirigeant la

sélectivité de la réaction vers la formation de CO2 et H2O ; la sélectivité étant le pourcentage de

polluant décomposé (l'acétaldéhyde) en un sous-produit particulier (ici CO2 et H2O). Le plasma est ainsi propagé dans un lit poreux (billes d'Al2O3 ou de SiO2) sur lequel est déposé un matériau photo-catalytique (TiO2) lui-même recouvert par des " nano-clusters » d'argent métallique. De nouvelles études ont permis de confronter le procédé plasma-catalyse au procédé plasma seul en terme d'ef cacité de dégradation. Pour une puissance injectée dans le réacteur de 500 mW, 98% de l'acétaldéhyde initial est dégradé par plasma-catalyse contre 3% avec le plasma seul. De plus, la sélectivité en COx en plasma-catalyse est doublée par rapport au plasma seul. Bien que ces résultats prouvent la faisabilité du procédé plasma-catalyse, beaucoup considèrent encore cette technologie comme une boîte noire.

Notre travail est d'analyser les phénomènes

physico-chimiques qui ont lieu à la fois en phase gazeuse (interaction polluant + plasma) et sur le catalyseur (interaction polluant + surface) pour ensuite pouvoir appréhender le procédé dans son ensemble. L'interaction polluant / plasma a déjà été étudiée expérimentalement et un modèle de la chimie de dégradation de l'acétaldéhyde par plasma a été proposé par notre équipe. Nous

étudions actuellement l'interaction surface /

polluant par DRIFTS d'une part, et d'autre part l'effet des espèces actives générées par le plasma sur la dégradation de l'acétaldéhyde. La compréhension de l'ensemble des phénomènes physico-chimiques se déroulant au sein du procédé plasma-catalyse permettrait par la suite de l'optimiser au mieux et d'envisager l'industrialisation et la commercialisation de petits systèmes de dépollution à placer, par exemple, dans l'enceinte d'un bâtiment.

Xavier DUTEN

xavier.duten@lspm.cnrs.fr

Sonia SAUCE

sonia.sauce@lspm.cnrs.fr

Arlette VEGA

arlette.vega@lspm.cnrs.fr contact

Laboratoire

des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM)

CNRS-UPR3407

Directeur :

Khaled Hassouni

p 01 49 40 34 37

Institut Galilée

Figure 1 :

Réacteur diphasique

couplant un plasma à la pression atmosphérique (Décharge à Barrière

Diélectrique) et un lit fi xe

(matériau support Al2O3 décoré de nanoparticules d"oxyde mixte (Ag/TiO2))

Figure 2 :