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Actions structurantes

Ces actions, en fortes interactions avec les thématiques précédentes ont pour but d’aboutir à l’émergence d’un groupe d’excellence en chimie et génie des procédés capables de couvrir un domaine allant des échelles nanométriques jusqu’à l’échelle pilote caractéristique des procédés.

1 - Nanomatériaux pour la dépollution.
Françoise Delpech, Yahya Rharbi, Nadia El Kissi

L’objectif de cette thématique est d’élaborer par le design des nanomatériaux multifonctionnels pour la dépollution photocatalytique. Le but est d’aboutir à des matériaux, des revêtements et des surfaces avec soit des propriétés autonettoyantes performantes, soit des propriétés épuratives vis-à-vis de polluants organiques extérieurs. Les procédés photocatalytiques utilisent du dioxyde de titane qui, sous l’effet d’une irradiation adéquate, initie des mécanismes radicalaires qui peuvent, dans les conditions optimales, oxyder et réduire les polluants organiques (COV). Ces réactions sont cependant limitées par la pénétration des rayonnements dans le matériau et ne prennent place que sur les premiers nanomètres de la surface irradiée. Une des solutions pour augmenter le rendement de ces procédés sera de réaliser la photocatalyse dans le volume des matériaux afin d’augmenter la surface réactionnelle. Pour cela il est nécessaire d’élaborer des nanomatériaux multifonctionnels pour la photocatalyse où les diverses fonctions (perméabilité, opacité, catalyse… ) seront contrôlées individuellement à travers la maîtrise de la morphologie à toutes les échelles. Une des voies sera de conjuguer les propriétés des particules colloïdales de polymères et inorganiques pour contrôler la structure et la distribution des zones actives et optimiser l’efficacité de l’irradiation.

2 - Intensification de l’ultrafiltration par ultrasons
Nicolas Gondrexon, Stéphane Baup, Christian Pétrier, Frédéric Pignon, Albert Manin, Nicolas Hengl

L’objectif de cette thématique est de conjuguer la sonochimie et les techniques séparatives membranaires, afin d’intensifier les procédés de dépollution. Le but est de parvenir à une gestion durable des effluents urbains ou industriels, en associant des opérations unitaires afin d’obtenir une intensification des réactions et des transferts. On cherchera à comprendre les effets conjugués de la dégradation des polluants entraînée par l’application d’ondes ultrasonores, et de la séparation des produits dégradés par la filtration sur membrane. Les méthodologies mises en œuvres se veulent complémentaires par une approche locale des phénomènes sur micro-pilotes et des mesures du génie chimique sur des installations à l’échelle industrielle. Du point de vu des techniques séparatives, l’objectif est d’apporter une compréhension des mécanismes d’échange et de transferts par une approche locale à l’interface milieux à purifier/membrane. Pour progresser dans ce domaine, on s’appuiera sur la caractérisation des structures des dépôts aux échelles de longueurs pertinentes des objets traités en relation avec les paramètres globaux du procédé et de la physico-chimie.


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