Exploring the capability of the LII technique to characterize titanium dioxide nanoparticles in flame synthesis ; Exploration de la capacité de la technique LII à caractériser les nanoparticules de dioxyde de titane dans la synthèse à la flamme

Dans ce travail, l'émission induite par laser (LIE) de nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) est étudiée pour montrer la faisabilité de la technique d'incandescence induite par laser sur celles-ci. Cette technique permet de caractériser de façon quasi-non intrusive la fraction volumique des particules fv. Elle est classiquement utilisée pour la caractérisation in-situ de la formation de suies, mais sa faisabilité sur de nanoparticules de TiO2 reste encore à démontre. Elle pourrait fournir de nouvelles informations sur le processus de synthèse des oxydes métalliques et permettre ainsi une description spatiale de la production de TiO2.Cette étude considère à la fois les nanoparticules TiO2 de haute pureté et les nanoparticules TiO2 générées par une flamme d'hydrogène: l'une injecte des particules dans un milieu non réactif et l'autre synthétise les particules via un milieu réactif. Pour ce dernier, une version inspirée du brûleur de Yale est utilisée permettant la stabilisation de flamme de diffusion pré-vaporisée d'isopropoxyde de titane. Les particules sont irradiées à l'aide d'un laser UV, assurant ainsi l'absorption des particules. Un système de détection équipé d'un spectromètre et d'un tube photomultiplicateur est aussi utilisé pour identifier les caractéristiques spectrales et temporelles de l'LIE de TiO2. Différentes fluences laser et durées d'acquisition sont prises en compte pour observer les contributions provenant de TiO2. Les tendances sont vérifiées en les comparant aux résultats théoriques et à des résultats de référence obtenus à partir de noir de carbone.L'émission induite par laser de TiO2 présente des composantes non-LII pendant les 100 premières nanosecondes après le laser. Ces caractéristiques peuvent être interprétées comme une fluorescence induite par laser (LIF) à faible fluence laser. Pour une fluence laser élevée, la spectroscopie par claquage induit par laser sélectif en phase (PS-LIBS) peut se produire en raison d'une éventuelle vaporisation. Comme les signaux LIF et PS-LIBS sont ...