Développement de membranes à base de polybenzimidazole et de liquides ioniques pour applications à haute température comme membranes échangeuses de protons (PEMs) et pour la séparation de gaz

par Parashuram Kallem

Projet de thèse en Chimie Séparative, Matériaux et Procédés

Sous la direction de Anne Julbe et de Martin Drobek.

Thèses en préparation à Montpellier en cotutelle avec l'Universidad de Zaragoza , dans le cadre de Sciences Chimiques Balard , en partenariat avec IEM - Institut Européen des Membranes (laboratoire) depuis le 11-03-2013 .


  • Résumé

    Ce projet vise à développer de nouvelles membranes, à partir d'un support de polybenzimidazole à porosité structurée et de liquide ionique polymérisé, pour deux types d'applications: les piles à combustible et la séparation des gaz. Ce travail intègre notamment une optimisation de l'architecture des supports (asymétrie, porosité, connectivité des pores, dimensions, degré d'organisation, tortuosité, ...), de la composition du liquide ionique, de la formulation des solutions de coulage, des prétraitements/ post-traitements des membranes et la mise en place d'un processus de fabrication évolutif. Ce programme de recherche a été défini en partie sur les base des connaissances acquises au sein du projet ZEOCELL, où les partenaires INA-UNIZAR et UTWENTE jouent un rôle clé. A partir de cette base et grâce à l'expertise spécifique de la troisième université d'accueil (UM), la thèse a été structurée en 3 parties : 1. Préparation, caractérisation mécanique et physico-chimique des supports et membranes PBI-IL (1 publication parue) 2. Membranes PBI-ILs en tant qu'électrolytes pour PEMFC à haute température (1 publication soumise) 3. Membranes ILs supportées pour la séparation des gaz (1 publication en préparation)

  • Titre traduit

    Development of polybenzimidazole and ionic liquid based membranes for high temperature proton exchange membranes (PEMs) and gas separation applications


  • Résumé

    This project aims to develop membranes comprising polybenzimidazole and ionic liquids suitable for high temperature applications, for two different applications: polymer electrolytes for high temperature fuel cells and gas separation. Special emphasis will be devoted to the study of membrane architecture (asymmetry, porosity, connectivity-coordination number), ionic liquid composition, casting solution formulation, membrane processing and post-treatments, and scalable manufacturing process. This research programme is partially defined on the gained knowledge within ZEOCELL project, where INA-UNIZAR and UTWENTE partners play key roles. Accounting from this starting basis and hosting universities expertise, the following tasks will be carried out Task 1. Preparation, mechanical and physico-chemical characterization of PBI - ILs membranes Task 2. PBI - ILs membranes as Electrolytes for High Temperature PEMFCs Task 3. Supported ILs membranes for Gas Separation at Extreme Conditions