Développement d’un capteur semi (quasi)-temps-réel pour le formaldéhyde gazeux

Le formaldéhyde est un composé organique qui se présente à température ambiante sous forme de gaz incolore et inflammable, fortement irritant, soluble dans l’eau et certains solvants organiques. Au niveau industriel, le formaldéhyde est largement utilisé pour la fabrication de divers matériaux comme par exemple des résines et des vernis. En raison de ses effets toxiques, la concentration de formaldéhyde doit être strictement contrôlée lorsqu’il est mis en œuvre. En France, les VLEP sur 8 heures et à court terme sont fixées à 0.37 mg/m3 (0.3 ppm) et 0.74 mg/m3 (0.6 ppm), respectivement. Aujourd’hui les méthodes d’évaluation de la concentration de formaldéhyde en temps réel reposent sur des instruments très précis, mais coûteux et volumineux qui ne sont pas compatibles avec les prélèvements individuels. Récemment, des progrès remarquables ont été réalisés dans le développement de capteurs grâce à l’apport de la microfluidique pour la détection du formaldéhyde gazeux en temps réel. Le fonctionnement de ce type de prototype est basé sur la réaction de Hantzsch couplée à la détection optique par fluorescence. La réaction de Hantzsch est un processus de dérivation des molécules de formaldéhyde en 3,5-diacétyl-1,4-dihydrolutidine (DDL), un composé chimique fluorescent. Cependant, la sensibilité des prototypes actuels est insuffisante pour permettre une quantification précise et suffisamment rapide du formaldéhyde gazeux. L’objectif principal de cette étude est de développer un capteur semi-temps-réel qui se compose des deux parties et dont le fonctionnement est basé sur la réaction de Hantzsch. Une première partie serait destinée au piégeage et à la préconcentration du formaldéhyde gazeux et la deuxième partie à la détection du signal de fluorescence. Pour la première partie, les puces microfluidiques seront remplies avec les particules de silice qui seront ensuite imprégnées avec la DNPH ou le Fluoral-P pour piéger et dériver le formaldéhyde gazeux. Pour la seconde partie, des puces à canaux droits avec une profondeur de 350 µm serviront à introduire la solution de DDL et à mesurer le signal de fluorescence. Nous envisageons de pouvoir développer un prototype de capteur semi-temps-réel et d’évaluer ses performances en laboratoire ainsi que sur le terrain avant d’envisager un transfert technologique du concept développé.