HDR_Le Bechec 8juill2025

Soutenance HDR - Mickael LE BECHECMardi 08 juilet 2025 à 9h30 - Amphi IPREM

HABILITATION A DIRIGER LA RECHERCHE

Mickael LE BECHEC (IPREM)

Titre: "Composés Organiques Volatils: polluants ou marqueurs?"

Selon la directive 1999/13/CE du Conseil européen, les composés organiques volatils (COV) sont des molécules contenant au moins l'élément carbone et un ou plusieurs atomes d’hydrogène, d’oxygène, de soufre, d’azote, de phosphore, d’halogène ou de silicium (à l'exception des oxydes de carbone et des carbonates et bicarbonates inorganiques) et dont la pression de vapeur est de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 Kelvin1. En fonction de leur composition et de leur concentration, ces COV présents dans l’air peuvent être considérés comme des polluants responsables de maladies chroniques chez l’homme et dont il faut limiter l’exposition ou, au contraire comme des molécules agréables et recherchées dans le secteur cosmétique ou agroalimentaire. Par ailleurs, certains COV produits lors de réactions biochimiques peuvent également être considérés comme des marqueurs de métabolismes permettant d’étudier des écosystèmes microbiens ou de caractériser le dysfonctionnement d’un organisme. Ce mémoire, agencé en trois parties, présente dans un premier temps mes travaux de recherche sur les COV en tant que polluants de l’air intérieur ainsi que leur traitement par méthodes photochimiques. Pour suivre le traitement photocatalytique de COV, de nouveaux montages ont été mis au point ainsi que des méthodes analytiques permettant l’étude des espèces réactives de l’oxygène. Cela m’a permis d’orienter l’architecture et la composition
de matériaux photocatalytiques et de matériaux polymères photosensibles développés par des partenaires.

Puis est présenté dans un second temps, le développement de nouvelles méthodes analytiques basées sur la spectrométrie de masse à injection directe qui m’a permis d’améliorer le suivi en temps réel des COV et de mesurer les intermédiaires réactionnels pouvant être formés lors des réactions de photocatalytiques. Différents travaux ont été menés pour développer la technologie SIFT-MS (Selected Ion Flow Tube Mass Spectrometry) en ionisation négative et améliorer la quantification de COV impliqués dans des problématiques de qualité de l’air intérieur et de véhicules. Ce spectromètre de masse à injection directe rencontre cependant certaines limites dans le cas de matrices complexes contenant plusieurs dizaines voire de centaines de COV pour lesquelles les quantifications sont alors impossibles. Une nouvelle stratégie d’exploitation des données SIFT-MS a été mise au point et testée sur des matrices agroalimentaires. Des analyses non ciblées de ces matrices gazeuses et la constitution de bases de données de profils volatils permettent d’identifier des similitudes ainsi que des différences entre des groupes d’échantillons. Cette approche s’est avérée particulièrement performante pour étudier l’authenticité ou la typicité de produits agroalimentaires et permet d’accompagner les partenaires dans l’optimisation de leurs procédés de transformations ou de stockages de leurs produits. Pour terminer, seront présentés les projets de recherches que
je propose de développer en photochimie et sur la volatolomique, c’est-à-dire sur les marqueurs volatils émis par des organismes et des écosystèmes.