Synthèse et caractérisations de membranes minérales de nanofiltration : Modélisations du transport de matière et de la perméabilité à l'eau

par Robert Vacassy

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Christian Guizard et de C. GUIZARD.

Soutenue en 1996

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Les recents developpements de la chimie du sol gel peuvent s'appliquer a la preparation de particules d'oxydes mineraux capables de generer une structure microporeuse apres frittage. A cette echelle, les interactions entre le materiau membranaire et les solutes deviennent tres importantes. Zro#2 et mgal#2o#4 ont ete choisis comme materiaux membranaires en raison de leur stabilite thermique. Apres optimisation des conditions de synthese au moyen de caracterisations statiques sur poudres, ces deux oxydes mineraux ont presente une structure entierement microporeuse avec des particules de taille nanometrique. De plus, ils ont developpe de grandes surfaces specifiques qui induisent des densites de charge elevees. Le developpement de la membrane zircone s'est poursuivi par une optimisation du processus d'elaboration et de depot de la couche microporeuse. Des retentions en solutes modeles dans la gamme de la nanofiltration ont ete obtenues avec des permeabilites elevees. La forte densite de charge de la zircone stabilisee assure la retention de 90% d'ions sulfates a ph basique. Le caractere amphotere du materiau membranaire a ete mis en evidence. Les caracterisations des interactions membrane-solute ont montre l'influence de l'adsorption specifique des ions sur la retention en electrolytes. Aux fortes pressions, une chute de la retention en electrolytes a ete observee et des modeles ont ete proposes pour tenter d'expliquer ce phenomene. Le modele de diagenese, utilise en geophysique des sols a permis de mettre en relation les flux developpes avec la structure granulaire du materiau. En particulier, il a ete demontre que la couche mesoporeuse intermediaire du support contribuait enormement a la resistance hydraulique totale de la membrane

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Informations

  • Détails : 238 p.
  • Annexes : Bibliogr.: p. 211-224

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 96.MON-82
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