Actuellement, les verres autonettoyants sont la principale utilisation commerciale des revêtements autonettoyants. Ces derniers sont recouverts par une fine couche transparente de dioxyde de titane qui agit sous l action de l illumination solaire. Deux mécanismes sont en jeu¡: la dégradation des composés organiques par photocatalyse et l élimination de ces mêmes composés par les propriétés superhydrophile de la surface du TiO2. L objectif principal de ce travail était de concevoir un système analytique permettant d évaluer les propriétés autonettoyantes de films de dioxyde de titane (propriétés photocatalyque et superhydrophile), le principe de la mesure étant de suivre in situ la cinétique de décoloration d une solution aqueuse d un colorant azoïque : l orange II, par spectroscopie UV-Vis sous éclairement. Parallèlement, il nous a fallu mettre au point des méthodes de préparation fiables et reproductibles de films minces de TiO2 déposés sur différents verres pour tester notre système. C est la méthode sol gel moyennant un dispositif de dip-coating conçu au sein de notre laboratoire qui s est révélée être la plus efficace pour le dépôt de TiO2 sous forme de couches minces. Trois substrats (en verre) ont été utilisés comme supports : verre ordinaire (sodocalcique), pyrex et quartz. Nous avons montré ainsi que la diffusion des ions sodium au cours du traitement thermique affectait l activité photocatalytique de manière directe car les ions alcalins jouent le rôle de centre de recombinaison des charges photogénérées. Enfin, nous avons mis en évidence l existence possible d une corrélation entre l activité photocatalytique et le caractère super-hydrophile de ces films. / The objective of this thesis is to develop a quick photocatalytic test to asses the photocatalytic performance of the self-cleaning glasses. For that purpose, thin coating of TiO2 was realized as a reference by a sol-gel dip-coating technique. The conditions of the deposited films were studied and so optimized. The poisoning of self-cleaning glasses by the diffusion of the ions sodium during the heat treatment necessary for the obtaining of the photoactive phase was studied by a controlled poisoning of various samples of TiO2 coating. The mechanism of poisoning of the self-cleaning glasses by The diffusion of alkaline ions on the photocatalytic activity is discussed. At the end, a hypothesis on the origin of the super-hydrophilic photoinduced conversion of the surface of the TiO2 films is emitted.

Après une dizaine d'années de recherche, les verres autonettoyants ont été commercialisés en 2001. Leur principe est basé sur les propriétés photocatalytiques d'une couche submicronique de TiO2 déposée à leur surface. Sous l'action du rayonnement solaire et en présence d'oxygène, ils sont capables de dégrader les salissures organiques adsorbées en surface. Le présent travail a pour but d'apporter une meilleure compréhension des interactions entre la couche TiO2 et les salissures réelles, ainsi que d'évaluer les cinétiques de dégradation photocatalytique de polluants modèles par les verres. L'influence de différents paramètres tels que la température, les caractéristiques de l'irradiation, la nature des familles des polluants a été étudiée et corrélée aux performances des verres.

Ces travaux ont permis l’élaboration d’un revêtement multifonctionnel adapté au vitrage automobile. Pour y parvenir, le procédé sol-gel de dépôt de couches minces a été utilisé pour apporter des propriétés antireflets, anti-buée et une résistance à la pollution. En particulier, les propriétés optiques des couches déposées ont été optimisées de manière à obtenir un effet antireflet par interférences destructives. Le choix d’une architecture en bicouche ou en tricouche nous a permis d’étudier différentes stratégies pour ajouter des propriétés additionnelles au revêtement. Une méthode originale a été développée pour observer la formation de la buée à la fois à l’échelle macroscopique et à l’échelle microscopique et sélectionner la stratégie anti-buée la plus performante. Ces observations ont été discutées à partir d’une méthode de modélisation permettant de comparer l’opacification macroscopique aux différentes populations de microgouttelettes. La durabilité des revêtements a également été testée au cours de campagnes de mesures. / A multifunctional coating for the automotive industry was elaborated by depositing sol-gel thin films onto glass substrates. Broadband antireflective coatings were synthetized by tuning the optical properties of each deposited layer in order to promote destructive interferences. Different strategies based on a bilayer system and a trilayer system were used to add additional functionalities to the coating. A specific approach was developed to observe fog formation both at the macroscopic scale and at the microscopic scale and therefore to choose the best antifogging coating. These observations were discussed with a modelling method which allows us to compare the macroscopic opacification and the microdroplets populations. Moreover, mechanical tests were performed.