Influence des ultrasons de puissance sur les procédés électrochimiques en milieu liquide ionique

par Cédric Costa

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Yves Hihn.

Soutenue en 2009

à Besançon , en partenariat avec Université de Franche-comté. UFR des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les liquides ioniques sont potentiellement intéressants pour de nombreuses applications en électrochimie, notamment pour la réduction des métaux et des actinides. Plusieurs études révèlent cependant quelques difficultés liées principalement à leur haute viscosité ainsi qu'à leur hygroscopicité prononcée. L'utilisation d'ultrasons de puissance peut contribuer à la résolution de ces problèmes. Plusieurs études ont démontré l'intérêt de l'utilisation d'ultrasons en électrochimie pour l'amélioration du transfert de matière, l'activation continue de la surface de l'électrode par élimination des oxydes superficiels, ainsi que pour la modification des caractéristiques des dépôts obtenus. Au cours de cette étude, nous avons développé un dispositif expérimental adapté aux essais d'électrochimie en milieu liquide ionique en présence d'ultrasons. Le comportement des liquides ioniques sous ultrasons a été étudié par divers méthodes. Les essais menés sur des électrolytes de référence ont notamment révélé qu'en plus d'améliorer le transfert de matière, les ultrasons induisent une déshydratation non-négligeable du liquide ionique. Un assombrissement du liquide ionique intervient cependant au cours de la sonification. Des analyses ESI~MS révèlent que, même après 48 h d'irradiation, aucun produit de décomposition ionisé ou ionisable n'est présent en quantité significative. Finalement, des essais préliminaires, réalisés au sein de l'. IPN d'Orsay sur de l'uranium, ouvrent des perspectives d'applications de la sonoélectrochimie en milieu liquide ionique dans le cadre de la séparation électrochimique des actinides et des lanthanides.

  • Titre traduit

    Influence of the power ultrasound on the electrochemical processes in ionic liquid media


  • Résumé

    Ionic liquids are of interest for numerous applications in the field of electrochemistry, particularly for the reduction of metals and actinides. However, several studies revealed some difficulties mainly due to their high viscosity as well as to their pronounced hygroscopic nature. The use of ultrasound can contribute to the resolution of these problems since several. Studies revealed that they lead to a substantial mass transfer increase, to electrode surface activation, and to a significant modification of the characteristics of the obtained deposits. During this study, we developed an experimental device adapted to the electrochemical measurements in ionic liquid media in the presence of ultrasound. The ionic liquids behavior under ultrasound was studied by several methods. Experiments, carried out with several reference electrolytes, revealed that besides improving the mass transfer phenomenon, ultrasound also induce a non-negligible dehydration of the ionic liquids. A darkening of the ionic liquid is however observed during the sonication. ESI-MS analyses reveal that, even after an irradiation of 48h, no ionized or ionisable decomposition product is present in a significant quantity. Finally, preliminary experiments; carried out on uranium at the IPN Orsay, Wghlight the potential applications of sonoelectrochemistry in ionic liquid media for the electrochemical separation of actinides and lanthanides.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (310 p.) ; ill. ; 30 cm
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitres.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Sciences - Sport (Besançon).
  • PEB soumis à condition
  • Cote : SCI.BESA.2009.30
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