Etude des interactions entre Eu(III) et des particules d'alumine en présence d'acides phénoliques

par Pauline Moreau

Thèse de doctorat en Chimie Physique

Sous la direction de Pierre Gareil.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Dans le cadre de la compréhension des mécanismes de pollution environnementale par les éléments radioactifs, ce travail de thèse s’est intéressé aux interactions existant dans des systèmes comprenant les trois entités europium(III) (pris comme analogue des actinides Am(III) et Cm(III)), acides phénoliques (produits de dégradation de la lignine et antifongiques présents naturellement dans les sols) et l’alumine (représentatif des sites de surface présents dans l’environnement). Différents niveaux d’analyse ont été employés pour cette étude ; l’échelle macroscopique – par la quantification de l’adsorption de Eu(III) et/ou des acides phénoliques sur la surface – et l’échelle microscopique – par l’étude de l’environnement chimique de Eu(III) par spectroluminescence laser à résolution temporelle (SLRT). Au préalable, les systèmes binaires, c’est à dire des systèmes contenant deux des trois entités citées précédemment, ont été étudiés. Ainsi, les constantes de complexation de Eu(III) par trois acides phénoliques (acides 4-hydroxybenzoïque, 3,4-dihydroxybenzoïque et 3,4,5 trihydroxybenzoïque) ont été déterminées par SLRT et une étude en modélisation moléculaire (DFT) a été réalisée sur des systèmes analogues La(III)-acides. La sorption des trois acides sur les sites aluminol a été modélisée à l’aide de modèles de complexation de surface. Les analyses menées sur deux systèmes ternaires (acides 4-hydroxybenzoïque, 3,4-dihydroxybenzoïque) ont mis en évidence une synergie pour la sorption de Eu(III) par ces acides sur Al2O3. Une empreinte spectrale d’un complexe ternaire a été isolée dans le cas du système Eu(III)/acide 4-hydroxybenzoïque/Al2O3.

  • Titre traduit

    Study of the interactions between Eu(III) and alumina particles in the presence of phenolic acids


  • Résumé

    In the framework of environmental pollution by radionuclides, this work was focused on the interactions occurring in systems containing europium(III) – as a chemical analogue for the actinides Am(III) and Cm(III) –, phenolic acids – lignin degradation products and antifungi, naturally occurring in soils –, and alumina –representative of sorption sites found in the environment. This study was conducted at different scales of description: the macroscopic scale – to quantify Eu(III) and/or phenolic acids adsorption onto the mineral surface –, and the microscopic scale – to study the chemical environment of Eu(III) using Time-Resolved Luminescence Spectroscopy (TRLS). First, the binary systems, i. E. Systems containing only two entities among the three previously cited, were characterized. Complexation constants of Eu(III) by three phenolic acids (4-hydroxybenzoic, 3,4-dihydroxybenzoic, and 3,4,5-trihydroxybenzoic acids) were determined and quantum calculations (DFT) were carried out on La(III)-acid complex analogues. Sorption of the acids onto aluminol sites was modelled using surface complexation concepts. Analyses of two ternary systems (containing 4-hydroxybenzoic and 3,4-dihydroxybenzoic acids) revealed synergistic processes for Eu(III) and phenolic acids sorptions onto Al2O3. A spectral fingerprint of ternary complex involving Eu(III)/4-hydroxybenzoic acid/Al2O3 surface sites was evidenced

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Informations

  • Détails : 1 vol. ([247] p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 200 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 529
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