Le développement d’un moyen pour réduire les émissions des composés organiques volatils (COV) est un enjeu majeur pour la protection de l’environnement. Plus particulièrement, la recherche environnementale est toujours à pied d’œuvre pour élaborer des dispositifs efficaces et économiques pour le traitement des COV. Plusieurs technologies ont été développées à cet effet. On peut citer, entre autres, la photocatalyse et le plasma non thermique. Le couplage de ces deux procédés a montré des efficacités élevées avec un effet synergétique. Le projet de cette thèse vise à comprendre l’interaction entre la photocatalyse et la décharge électrique qui mène à cet effet synergétique et de lever les verrous scientifiques sur ses origines. A ce titre , une étude sur la photocatalyse seule a été menée, dans un premier temps, pour appréhender les paramètres influençant et les mécanismes mis en jeu. En second lieu, une recherche plus poussée sur l’effet de synergie et son évolution en fonction des paramètres liés au catalyseur , à la décharge et au type de l’UV a été menée. La valorisation de l’ozone créé dans la décharge pour améliorer la synergie a été mise en évidence. L’amélioration du transfert de matière dû auvent ionique généré par la décharge a été étudiée et confirmée. Le couplage du plasma avec la photocatalyse a montré également son intérêt pour traiter les composés soufrés tout en limitant la désactivation catalytique. On a mis en évidence une efficacité élevée du catalyseur à des temps prolongés grâce à la capacité de la décharge à régénérer in-situ les sites actifs désactivés.