Université de Bordeaux
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Séminaire EPOC : Geoffroy Duporte

le 25/10 à 11h

Geoffroy Duporte, doctorant dans l'équipe LPTC de l'UMR EPOC, donnera un séminaire vendredi 25 octobre à 11 h dans la salle de conférence de l'ISM (Université Bordeaux 1, Bât. A12, 3ème étage Est). Le titre de cette présentation est "Formation et devenir de l'aérosol organique secondaire : Etude des réactions de formation de sulfates organiques à l'interface gaz/particules".

Publié le mercredi 23 octobre 2013

Résumé :

La diversité des sources d'aérosols organiques primaires (combustion, sels de mers, érosion des sols, débris biologiques...) et des précurseurs d'aérosols organiques secondaires (AOS) explique que la fraction organique de l'aérosol possède une composition chimique extrêmement complexe. Cette fraction organique est susceptible de participer aux différents impacts, encore mal évalués, des particules atmosphériques, notamment sur la qualité de l'air, la santé, le climat mais aussi sur la réactivité et le transport d'espèces atmosphériques. De plus, la composition chimique de l'aérosol évolue au cours de son transport dans l'atmosphère, en particulier sous l'effet des oxydants et de l'irradiation solaire. La découverte récente de macro-molécules et d'espèces « mixtes » organo-soufrées dans la fraction organique de l'aérosol en chambre de simulation atmosphérique et sur des échantillons naturels montre que nos connaissances sur l'évolution et le vieillissement des aérosols dans l'atmosphère restent encore lacunaires.

Le but de cette étude est d'obtenir des données cinétiques et mécanistiques sur la formation hétérogène des organosulfates dans l'atmosphère. Ces données pourront directement être utilisées dans les modèles de chimie atmosphérique et permettront d'améliorer nos connaissances sur les réactions multiphasiques dans l'atmosphère. Dans ce travail, nous avons tout d'abord, développé un dispositif expérimental permettant l'étude de la formation hétérogène d'organosulfate. Dans un premier temps, nous avons optimisé la génération de particules modèles à l'aide d'un système atomiseur/dessicateur. Les particules ont été générées à partir d'une solution de sulfate d'ammonium. L'ajout d'acide sulfurique a permis d'étudier l'influence de l'acidité sur la formation d'organosulfate. Ces particules ont été exposées, dans un réacteur quasi-statique à pression atmosphérique, à différents produits d'oxydation gazeux de l'?-pinène (?-pinène oxyde, myrtenal, ...). C'est pourquoi, nous avons mis en place dans un second temps une méthodologie analytique afin de quantifier en ligne ces composés organiques volatils (COV) et d'éventuels produits en phase gazeuse en utilisant un spectromètre de masse à transfert protonique (PTR-TOF-MS). En parallèle, un protocole analytique, afin d'étudier et de quantifier les organosulfates présents sur les particules atmosphérique, a été développé au laboratoire et a fait l'objet d'une validation complète.

La formation hétérogène issue de la réaction entre l'?-pinène oxyde et les particules de sulfate d'ammonium acidifiées a été mis en évidence. La formation de dimères organosulfates de masse supérieur à 400 Da a également été observée. Ces observations, couplées à l'étude cinétique complète et mécanistique constitue un intérêt majeur pour la compréhension des processus de vieillissement de l'aérosol organique secondaire dans l'atmosphère.

Mots-clés : Réaction hétérogène, organosulfate, cinétique, LC/MS, PTR/TOF/MS



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