Thèse soutenue

Étude des propriétés physico-chimiques de nouveaux supports argileux modifiés par des liquides ioniques dans la perspective d'applications au traitement de déchets toxiques
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Auteur / Autrice : Amna Ahmed
Direction : Serge Bresson
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 24/06/2019
Etablissement(s) : Amiens
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique des systèmes complexes (Amiens) - Laboratoire de physique de la matière condensée (Amiens)
Jury : Président / Présidente : Albert Nguyen Van Nhien
Examinateurs / Examinatrices : Serge Bresson, Didier Villemin, Taqiyeddine Moumene, El Habib Belarbi, Jean-François Blach
Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Villemin, Taqiyeddine Moumene

Résumé

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Le but de la thèse est d'étudier la configuration intercalaire de trois montmorillonites différentes nommées K10, KSF et SWy-3 modifiées par quatre liquides ioniques différents. Les liquides ioniques choisis sont tous à base du cation organique imidazolium. Nous avons choisi de faire varier deux paramètres au niveau de nos liquides ioniques : le type d'anion et la longueur de la chaîne du cation organique. Il s'agit des 4 liquides ioniques suivants : deux liquides ioniques monocationiques avec l'anion inorganique I- ([EMIM⁺][I⁻]) et avec l'anion organique NTf2⁻ ([EMIM⁺][NTf2⁻]) et deux liquides ioniques dicationiques avec l’anion I- ([M(CH₂)IM²⁺][2I⁻]) et avec l’anion organique NTf2⁻([M(CH₂)IM²⁺] [2NTf2⁻]). Après une première étape de purification, les 12 argiles modifiées ont été caractérisés par différentes techniques expérimentales : diffraction par rayons X, DSC, mesure de la porosité par la méthode BET, spectroscopie ATR/FTIR. En particulier, l'étude en BET a mis en avant un mélange la montmorillonite KSF modifiée par [M(CH₂) IM²⁺][2NTf2⁻] dans la perspective des traitements des polluants. L'étude en spectroscopie ATR/FTIR a affiné les résultats obtenus par BET à partir de mesures de rapport d'intensité de modes vibrationnels témoins dans deux régions spectrales 4000-3000 cm-1 et 1800-1300 cm-1. L'évolution de ces rapports d'intensité entre l'utilisation des liquides ioniques monocationique et dicationique nous a également permis de prédire la répartition des molécules d'eau et des molécules de liquides ioniques à l'intérieur des argiles modifiées par les liquides ioniques monocationiques et l'évolution possible de la surface spécifique BET pour ces mêmes mélanges