Etude de la synthèse de matériaux inorganiques en milieu CO2 supercritique. Application à l'élaboration de membranes minérales de filtration tangentielle

par Sébastien Papet

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Christian Guizard.

Soutenue en 2000

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Les techniques separatives a membranes minerales autorisent le fractionnement de solutions salines en fonction de la charge et de la taille des solutes. Pour obtenir une selectivite elevee, la preparation de membranes a haut pouvoir separatif est necessaire. Nous proposons dans ce manuscrit deux methodes de preparation de membranes minerales de filtration tangentielle. Dans la premiere, nous utilisons un materiau ceramique, l'oxyde de titane, prepare en milieu co 2 supercritique par hydrolyse d'un precurseur metal-organique de l'oxyde. L'influence des differents parametres operatoires est de meme nature que celle observee en phase liquide (procede sol-gel) et permet le controle de la taille et de la texture des particules obtenues. Ce materiau est ensuite utilise afin de preparer des membranes minerales par le procede de compression de couche. Une fois mises en suspension, les particules sont deposees sur un support tubulaire, la couche est sechee puis comprimee a 200 mpa avant d'etre frittee. Les membranes obtenues sont des membranes d'ultrafiltration. D'autre part, un nouveau procede d'elaboration a ete developpe au cours de la these. Il consiste en l'hydrolyse en milieu co 2 supercritique d'un precurseur de l'oxyde de titane, directement impregne dans un support poreux. Le materiau ainsi forme est depose sur la surface de la membrane mais est aussi impregne dans la porosite de cette derniere. Cette methode conduit a l'obtention de membranes d'ultrafiltration permettant de retenir des molecules dont la masse est de l'ordre de 4500 g. Mol 1. Par ailleurs, nous avons etudie les mecanismes de transfert de matiere en filtration tangentielle dans le cas de la filtration de solutions salines. L'utilisation d'un modele electrocinetique base sur l'equation de nernst-planck generalisee, prenant en compte les interactions electrostatiques entre les solutes et le materiau ceramique, a conduit a une bonne validation entre les resultats experimentaux et la simulation numerique.

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  • Détails : 236 p
  • Annexes : Bibliogr.: p. 183-194

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2000.MON-116
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