Thèse soutenue

Elaboration contrôlée de membranes à base de chitosane pour le traitement de l'eau
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Auteur / Autrice : Damien Wlodarczyk
Direction : Catherine Faur
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance le 16/12/2015
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Européen des membranes (Montpellier)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catherine Faur, Christophe Vial, Yves Andres, Jean-Pierre Méricq, Denis Bouyer, Alexandra Clayer
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Vial, Yves Andres

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit a pour objectif de mettre en place un nouveau procédé d’élaboration de membranes à base de chitosane pour le traitement d’effluents acides contenants des ions métallique. Soluble en milieu aqueux acide, le chitosane présente la propriété de gélifier lorsque le pH devient basique, ce qui permet d’envisager l’élaboration de membrane sans solvant organique contrairement aux polymères synthétiques classiques. Par ailleurs, ce travail de thèse s’est intéressé à un procédé original de gélification par voie enzymatique, dans lequel la gélification in-situ de la solution de chitosane permet une structuration contrôlée de la membrane contrairement aux procédés classiques qui donnent lieu à un front de gélification. Une étude des cinétiques de gélification en fonction des paramètres d’élaboration (température et concentration en urée) a mis en évidence que seule la température est significativement influente sur le temps de gélification dès lors que la concentration en urée n’est pas limitante. Un modèle a été mis en place pour décrire la gélification enzymatique du chitosane afin de comprendre les mécanismes des cinétiques réactionnelles et de transferts lors de la formation du gel. Des membranes de chitosane ont ainsi été élaborées par le procédé par voie enzymatique, la porosité de ces membranes ayant été générée avec un agent porogène (PEG 6000) et une réaction d’acétylation du chitosane ayant permis d’obtenir des membranes insolubles en milieu acide. Les membranes obtenues ont été caractérisées en termes de morphologie et de propriétés fonctionnelles (filtration, sorption du Cu(II) comme élément métallique modèle).