Contribution à la séparation actinides-lanthanides : utilisation de matériaux ionosélectifs synthétisés par empreinte ionique

par Régis Garcia

Thèse de doctorat en Catalyse et chimie-physique des interfaces

Sous la direction de Marc Lemaire.

Soutenue en 1998

à Lyon 1 , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....) .

Le président du jury était Marc Lemaire.

mots clés

• Extraction (chimie)
• Métaux des terres rares
• Résines échangeuses d'ions
• Lanthane
• Gadolinium
• Copolymères
• Impression moléculaire

Résumé

Ce travail consacre a la separation actinides/lanthanides au moyen de materiaux ionoselectifs est divise en cinq parties. Afin de realiser des essais en milieu inactif, le gadolinium a ete choisi pour mimer les actinides mineurs (am + cm) et le lanthane pour mimer l'ensemble des lanthanides. La premiere partie decrit des methodes existantes dans la separation de lanthanides et/ou d'actinides. Elle presente une etude bibliographique sur les differentes methodes permettant d'obtenir des materiaux imprimes et plus particulierement l'empreinte ionique la seconde partie decrit la mise au point de la methode d'evaluation des proprietes ionoselectives. Le chapitre 3 traite de l'evaluation de materiaux synthetises au moyen de monomeres non specifiques. Un effet sur la capacite d'adsorption est observe mais aucune modification de la selectivite n'est obtenue. La quatrieme partie presente la synthese de monomeres complexants de differentes familles : bipyridine, acrylamide et derives de l'acide diethylene triamine pentaacetique. La derniere partie decrit la synthese de complexes de terres rares ainsi que la polymerisation des differents materiaux. L'influence de la presence de l'ion imprime est ainsi mise en evidence. Un fort taux de reticulation semble convenir pour synthetiser des copolymeres tri-acrylates de terres rares/divinylbenzene puisque dans ces conditions un coefficient de separation gadolinium/lanthane de 3-4 est obtenu. En revanche, les polymeres synthetises a partir de derive de l'acide diethylene triamine pentaacetique montrent un fort potentiel de separation, puisqu'une selectivite gadolinium/lanthane de 13,6 est obtenue.

Titre traduit

Contribution to lanthanides/actinides separation use of ionoselective materials prepared by the ionic imprinting technic

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