Fluorescence et propriétés photochimiques des matières organiques naturelles

• Main Author: Coelho, Christian
• Language: FRE
• Published: Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II 2009
• Subjects: [CHIM:ORGA] Chemical Sciences/Organic chemistry; Matières organiques naturelles; Pesticides; Photoréactivité; Fluorescence
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724606; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/72/46/06/PDF/2009CLF21986.pdf

La matière organique naturelle (MON) est un mélange complexe de molécules provenant de la décomposition des débris végétaux et animaux. Une fraction de ces constituants, regroupés sous le nom générique de substances humiques, absorbent la lumière solaire ce qui lui confère des propriétés photosensibilisatrices. Au cours de cette thèse, nous avons étudié les propriétés photosensibilisatrices de substances humiques de différentes origines. Nous avons également essayé de corréler ces propriétés photodégradantes aux caractéristiques spectrales (absorption, fluorescence). L'objectif général a été la caractérisation des entités chromophores à l'origine des propriétés photosensibilisatrices. Nous avons étudié en parallèle les propriétés spectroscopiques et photochimiques de différents mélanges humiques : acides humiques extraits de sol, fractions d'acides humiques obtenues par ultrafiltration, fractions aqueuses de sol, acides de type humiques extraits de compost, fractions aqueuses de compost. Pour suivre les propriétés photosensibilisatrices, deux types de sondes chimiques ont été utilisées : le 2,4,6-triméthylphénol qui est oxydé par les états excités triplets des substances humiques par transfert d'électrons et l'alcool furfurylique qui subit une photooxygénation par réaction avec l'oxygène singulet. La photodégradation de produits phytosanitaires a également été examinée. Ce travail a permis d'arriver aux conclusions suivantes. Les constituants émissifs au-delà de 500 nm sont concentrés dans des macromolécules de masses moléculaires inférieures à 30 kDa. La bande d'émission très large peut être subdivisée (maximum à 515 nm dans les fractions < 3kDa et maximum à 550 nm dans les fractions >3 kDa). La production d'oxygène singulet se corrèle positivement avec l'intensité d'émission de fluorescence entre 500 et 550 nm. Cette corrélation qui a été observée sur un grand nombre d'échantillons et sur des échantillons très variés prouve que les constituants photosensibilisateurs sont fluorescents à grande longueur d'onde. Ces résultats constituent une avancée et ouvrent la voie à des études de caractérisation plus poussées