Élaboration de photoanodes nanostructurées pour le développement de procédés électrophotocatalytiques destinés au traitement des eaux industrielles

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Les nanomatériaux offrent le plus souvent des propriétés surprenantes et fort attrayantes par rapport à leur vis-vis macroscopiques. Ce projet de R&D vise à tirer profit des propriétés uniques des films d'oxyde de titane nanostructurée (n-TiO2) pour développer des photoanodes hautement performantes pour la décontamination des eaux industrielles polluées par des produits organiques persistants (tels le Glycol et le Tomadol, utilisés respectivement comme caloporteur et comme surfactant). Les eaux industrielles ne peuvent plus être simplement jetées ou décontaminées par les méthodes utilisant des produits chimiques, qui deviennent à leur tour nuisibles pour l'environnement. Dans le cadre de ce projet, nous allons développer de nouveaux procédés Électro-Photo-Catalytiques (EPC) efficaces pour décontaminer ces eaux industrielles. L'efficacité de ces procédés EPC, basés sur les principes d'oxydo-réduction, se retrouvera rehaussée avec les effets photo-catalytiques à l'anode. Il est ainsi crucial de développer et optimiser le comportement EPC des photoanodes de n-TiO2 non seulement en contrôlant la taille et la structure cristalline des nanograins de TiO2 qui les forment, mais en taillant sur mesure leurs propriétés d'absorption de la lumière pour les rendre photoactives à la lumière du soleil (par le dopage approprié du TiO2). L'objectif ultime de ce projet est de réaliser un réacteur EPC permettant de décontaminer les eaux polluées (fournies par la Cie Magnus) en utilisant les photoanodes de n-TiO2 et le rayonnement solaire. En collaboration avec Magnus, nous évaluerons la performance du procédé EPC en mode continu et comparerons son efficacité épuratoire avec la photo-catalyse conventionnelle. La réussite de ce projet permettra à Magnus d'ouvrir de nouvelles opportunités dans le marché de la dépollution des eaux usées en utilisant des procédés compatibles avec le développement durable. Ce projet aura indéniablement des retombées socio-économiques et environnementales importantes pour le Canada.