Titre original :

Physico-chemical characterization of size-selected internal combustion engine nanoparticles and original method for measuring adsorption energies on carbonaceous surfaces by laser mass spectrometry

Titre traduit :

Caractérisation physico-chimique de nanoparticules sélectionnées en taille émises par moteur à combustion interne et méthode originale pour la mesure des énergies d'adsorption sur surfaces carbonées par spectrométrie de masse laser

Mots-clés en français :
  • Nanoparticules carbonées

  • Moteurs à combustion interne -- Combustion
  • Suie
  • Aérosols atmosphériques
  • Adsorption
  • Spectrométrie de masse à temps de vol
  • Langue : Anglais
  • Discipline : Energetique, thermique, combustion
  • Identifiant : 2020LIL1R019
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 17-09-2020

Résumé en langue originale

Les émissions de nanoparticules carbonées par le transport automobile sont au centre de nombreuses recherches en raison de leur impact sur le climat et la santé humaine. Les normes actuelles de l’Union Européenne régulent le nombre de particules émises ayant des tailles supérieures à 23 nm. Pour contribuer au développement d’une méthodologie de mesure fiable permettant de baisser cette limite à 10 nm, nous avons entrepris (dans le projet H2020 PEMS4Nano) une caractérisation physico-chimique avancée de particules sélectionnées en taille émises par un moteur essence. La composition chimique a été étudiée par spectrométrie de masse, des informations structurelles et morphologiques ont été déduites par microscopie à force atomique, microscopie électronique à transmission et à balayage, et spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe. Pour mieux comprendre l’interaction entre la surface et les composés adsorbés, une nouvelle méthode laser de mesure de l’énergie d’adsorption a été développée.

Résumé traduit

Emission of carbonaceous aerosols by combustion-powered ground transport vehicles has a major impact on both global climate and human health. Intensive research efforts are dedicated to the development of robust procedures able to reliably measure particles as small as 10 nm in real-driving conditions, as current European Union regulations are limited to 23 nm. Within the H2020 PEMS4Nano project, we performed detailed physico-chemical characterization of size-selected particulate matter emitted by a gasoline direct injection engine. This included chemical characterization performed with mass spectrometry as well as structural/morphology data obtained with electron and atomic force microscopy together with Tip-Enhanced Raman Spectroscopy. In addition, to gain insight into the interaction between the carbonaceous surface and adsorbed compounds, a novel laser-based method for determining the adsorption energy of chemical species on carbonaceous surfaces was developed.

  • Directeur(s) de thèse : Pirim, Claire - Focsa, Cristian
  • Laboratoire : Laboratoire de physique des Lasers, atomes et molécules (Villeneuve d'Ascq)
  • École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)

AUTEUR

  • Duca, Dumitru
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