Danae GONZALEZ-ORTIZ
a soutenu sa thèse
le 30 octobre 2018
à 9h30
Elaboration de membranes à partir d’émulsions stabilisées par des
nanoparticules 2D (h-BNNS)
En Chimie et Physico Chimie des matériaux
École doctorale Sciences Chimiques Balard (ED459)
Unité de recherche Institut Européen des Membranes (IEM)
Devant le jury composé de
– M. Ludovic DUMEE, Professeur associé, Deakin University – Rapporteur
– Mme. Valérie RAVAINE, Professeur, Université de Bordeaux – Rapporteur
– Mme. Florence BABONNEAU, Directrice de Recherche CNRS, Sorbonne Université – Examinatrice
– M. Martin IN, Directeur de Recherche CNRS, Université de Montpellier – Examinateur
– M. Philippe MIELE, Professeur, ENSCM & Institut Universitaire de France – Directeur de thèse
– Mme. Céline POCHAT, Maître de conférences, Université de Montpellier – Co-encadrante
– M. Mikhael BECHELANY, Chargé de recherche CNRS, Université de Montpellier – Invité
– M. Julien CAMBEDOUZOU, Maître de conférences, ENSCM – Invité
Résumé :
De nos jours, les émulsions stabilisées par adsorption de particules colloïdales à l’interface liquide-liquide (émulsions de Pickering) présentent un intérêt pour une grande variété d’applications allant des produits pharmaceutiques ou alimentaires aux modèles pour la préparation de nouveaux matériaux. Dans cette thèse, des émulsions huile-dans-eau (H/E) et eau-dans-huile (E/H) ont été efficacement stabilisées grâce à des particules inorganiques colloïdales (oxyde de graphène (GO) et nanofeuillets de nitrure de bore (h-BNNS)). L’adsorption de particules à l’interface huile-eau est induite par l’ajustement de la mouillabilité des particules dans les milieux liquides. Deux types d’émulsions, H/E et E/H, sont formées en utilisant des matériaux bidimensionnels qui possèdent des comportements hydrophiles différents. Les conditions requises pour atteindre l’émulsion la plus stable sont étudiées en variant la formulation de l’émulsion pour chaque type de particules. Les microstructures finales des émulsions peuvent être modifiées en ajustant leur composition initiale. L’utilisation d’une concentration élevée de particules améliore la stabilité des émulsions. Des émulsions à base de h-BNNS ont été rapportées dans ce travail pour la première fois et leur comportement a été profondément étudié. De plus, une nouvelle approche verte pour obtenir des membranes poreuses à base d’alcool polyvinylique (PVA) a été rapportée. Dans ce cas, l’ajout de PVA à l’émulsion augmente sa stabilité à long terme et permet sa mise en forme à l’aide de technologies conventionnelles telles que l’étalement. Les composites polymères obtenus à partir d’émulsions Pickering présentent une microporosité de 0,19 ± 0,03 μm ou 1,1 ± 0,3 μm en fonction du temps de séchage.
Les membranes poreuses obtenues présentent de bonnes performances en matière de perméabilité à l’eau et de rejet des particules. Pour des membranes ayant une taille de pores d’environ 1,1 μm et une perméabilité à l’eau d’environ 2000 L / h / m2, un taux de rejection de 86% a été mesuré avec des particules de la même taille que les pores.
