Recherche Avancée

Thèse soutenue

Encapsulation de matériaux à changement de phase dans des monolithes réticulés à base de polymères

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Auteur / Autrice : Juan Ángel Moreno Balderrama
Direction : Hervé Deleuze
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Polymères
Date : Soutenance le 14/12/2018
Etablissement(s) : Bordeaux
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Chimie Moléculaire et Matériaux (C2M)
Laboratoire : Institut des Sciences Moléculaires (Bordeaux)
Jury : Président / Présidente : Jordi Esquena Moret
Examinateurs / Examinatrices : Jordi Esquena Moret, Fatima Charrier El Bouhtoury, Fernando Leal-Calderon, Laurent Mahéo
Rapporteurs / Rapporteuses : Fatima Charrier El Bouhtoury, Fernando Leal-Calderon

Résumé

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Le stéarate de butyle, un matériau de changement de phase biosourcé (MCP), a été encapsulés dans des matrices polymères (pullulane, lignine, hémicelluloses) par la technique des émulsions concentrées. Les matrices polymères ont été réticulées avec du trimetaphosphate de sodium (STMP) dans des conditions alcalines afin d’obtenir un réseau poreux interconnecté rigide. L’influence du processus de séchage sur les matériaux composites obtenus a été étudiée, indiquant la lyophilisation comme la technique la plus efficace. Des études de calorimétrie à balayage différentiel (DSC) ont permis de déterminer que l’encapsulation de stéarate de butyle dans des matrices polymères ne modifiait pas ses propriétés thermiques de changement de phase. Des essais de compression mécanique et de résistance à la déformation ont permis d'évaluer le potentiel des monolithes en tant que panneaux de stockage de chaleur installés directement dans des bâtiments et des serres.Les produits de réticulation par le STMP ont été identifiés et caractérisés par RMN solide du31P. Il a ainsi été possible de synthétiser des monolithes ayant différents taux de réticulation afin d’optimiser la formulation d'encapsulation de MCP. Les matrices polymères vidée de tous leurs contenus liquides ont été étudiées par microscopie électronique à balayage afin d’étudier leur structure poreuse (distribution de taille des pores). Cette nouvelle approche d’encapsulation en une étape apparaît comme efficace et devrait permettre un développement important des applications énergétiques.