Caractérisation des membranes de nanofiltration et traitement des solvants organiques

par Hichem Chérichi

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Mohamed Ghoul.

Soutenue en 2001

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    L’objectif de ce travail est le traitement des solvants organiques par des membranes de nanofiltration. Pour atteindre cet objectif, il était nécessaire de comprendre l'évolution de la structure des membranes en présence des solvants, de déterminer les phénomènes qui gouvernent les mécanismes de transfert et obtenir des données précises sur les propriétés de surface (charge et hydrophobicité). Ainsi, nous avons développé des techniques de caractérisation des membranes de nanofiltration et nous avons pu montrer l'importance des techniques de spectroscopie infrarouge, d'angle de contact et de détermination de la charge par la méthode du potentiel d'écoulement (PE). Ces études ont été réalisées sur différentes membranes organiques et particulièrement sur trois membranes koch de 250, 400 et 700 da. L’analyse de la surface par IR a permis de montrer la différence de composition des membranes d'une même série et de prévoir les interactions hydrophiles/hydrophobes sur les performances. Les mesures des angles de contact par la méthode de dépôt de goutte et la méthode de Wilhelmy ont permis d'une part un classement des membranes par hydrophobicité et d'autre part la différence de comportement des membranes en fonction des solutions traitées. Une nouvelle technique de mesure du PE est présentée, elle a été mise en oeuvre pour déterminer la charge des membranes à la surface par des mesures tangentielles et a travers les pores par des mesures frontales. De plus, nous avons instrumente notre pilote de filtration de manière à mesurer le PE dans les conditions réelles de fonctionnement c'est à dire a des pressions de l'ordre de 15 - 20 bars. Les mesures obtenus ont permis d'établir un suivi de la charge en fonction de la nature, du ph et de la force ionique de la solution et ont permis d'accéder au point isoélectrique de la membrane. Il a était ainsi possible de montrer d'une part l'existence d'adsorption préférentielle et d'autre part les différences de la transmission ionique au cours de l'évolution du ph. Nous avons également analyse les performances de différentes membranes en présence de solvant organiques ce qui nous a permis de noter l'influence des facteurs hydrodynamiques, de constater les profils de flux peu habituels liés à l'hydrophilicité et de remarquer les rôles des propriétés des solvants sur le transfert de matière.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (187 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.177-187

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
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