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Les meilleurs thèses de doctorat - sélection 2015

JIN Yao

Les travaux de doctorat deM. Yao JIN sélectionnés parmi les deux meilleures thèses de l’école doctorale IMEP-2, ont été honorés lors de la cérémonie de remise des prix de thèse 2015 réunissant les 20 meilleures thèses de l’Université Grenoble Alpes.

Titre : Procédés de séparation membranaire de colloïdes : caractérisation des mécanismes aux échelles nanométriques et intensification par ultrasons.

Résumé : La séparation membranaire est utilisée à grande échelle dans les secteurs de l’ingénierie de l’environnement pour la purification des eaux ou des effluents ou encore dans les applications pharmaceutiques et agro-alimentaires.

Malgré ses avantages, le développement de ce procédé de séparation est freiné par les phénomènes de polarisation de concentration et de colmatage dus à l’accumulation des particules à l’interface de la membrane. Afin d’y remédier, des méthodologies originales ont été développées dans cette thèse en couplant l’application d’ultrasons à la filtration et autorisant la caractérisation de ces phénomènes depuis les échelles nanométriques jusqu’aux échelles macroscopiques.

Différentes dispersions colloïdales (argiles, micelles de caséines, nanocristaux d’amidon et de cellulose) ont été étudiées. Pour la première fois, les organisations structurelles et les changements induits par les ultrasons ont été mis en évidence ainsi qu’une augmentation significative de la performance du procédé d’un facteur 1,6 à 13,5. Grâce aux profils de concentration obtenus, le flux de perméation a pu être également modélisé. Différents mécanismes induits par les ultrasons ont été identifiés (érosion ou fracturation avec intensification locale de l’écoulement), ce qui ouvre de nouvelles perspectives à la fois sur le plan scientifique et sur le plan de l’application industrielle.


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