sherin-peter.jpg, par jfages

Soutenance de thèse de Sherin PETER

Centre RAPSODEE UMR CNRS 5302

Génie des Procédés et de l'environnement

sur "Composite à base de phosphate de calcium et de nanocellulose-chitosane pour l'élimination des polluants"

Jeudi 28 avril à 13h30

à IMT Mines Albi en accès restreint (amphi 1)

Composition du jury

• M. Ange NZIHOU : Centre RAPSODEE UMR CNRS 5302 IMT Mines Albi - Directeur de thèse
• M. Sabu THOMAS : International and Inter-University Centre for Nanoscience and Nanotechnology - Co-directeur de thèse
• Mme. Ligy PHILIP : Department of Civil Engineering, Indian Institute of Technology - Examinatrice
• Mme. Nathalie LYCZKO :  Centre RAPSODEE UMR CNRS 5302 IMT Mines Albi -  Co-encadrante de thèse
• M. Jean-Michel LAVOIE : Université de Sherbrooke, Canada - Rapporteur
• M. Yves GROHENS : Université de Bretagne Sud, France - Rapporteur
• Mme. Dorina FATI : PRAYON sa, Belgium Directrice de recherche - Invité
• M. Alain GERMEAU : PRAYON sa, Belgium Vice président developpement projet - Invité

Résumé

Selon les rapports de l'OMS (Organisation mondiale de la santé) (2017), environ 2,1 milliards de personnes n'ont pas accès à un approvisionnement fiable en eau potable à domicile. Les polluants conventionnels comme les métaux lourds, les colorants, les déchets domestiques et industriels ainsi que les polluants émergents comme les antibiotiques, les déchets hospitaliers, les produits de soins personnels qui se retrouvent dans nos plans d'eau créent de nouveaux défis dans la purification de l'eau. Les nanocomposites sont utilisés parmi les matériaux les plus explorés ces derniers temps pour de nombreuses applications, y compris la purification de l'eau. Différents mécanismes d'élimination des polluants sont actuellement étudiés, cependant, la combinaison de l'adsorption et de l'exclusion stérique n'a pas été bien explorée jusqu'à présent. A cet égard, ce travail porte sur la formulation d'un nanocomposite vert durable (SGNC) utilisant le phosphate de calcium (CaP), un excellent sorbant des polluants émergents tels que les colorants et les métaux lourds en combinaison avec la nanocellulose issue de la biomasse (NC) et le chitosane (CH ). Le NC présente d'excellentes propriétés mécaniques et une excellente capacité de formation de film et le CH a une capacité d'adsorption et une aptitude aux traitements exceptionnels. Cette approche exclut l'utilisation de tout produit chimique polluant. Divers SGNC ont été synthétisés avec différentes quantités de chaque composé (CaP, NC, CH). Des caractérisations mécaniques, physiques et de performance ont été réalisées et des formulations rentables ont été sélectionnées. Les données expérimentales ont été modélisées avec des modèles empiriques basés sur des études d'élimination des polluants. Des modèles prenant en compte des phénomènes tels que le bilan massique, l'encrassement des membranes, le coefficient de diffusion, la prédiction du débit massique ont été utilisés pour identifier le mécanisme d'adsorption et la cinétique thermique a été réalisée pour obtenir des triplets cinétiques. Les SGNC sélectionnés ont été utilisés comme sorbant pour l'élimination des polluants contenus dans les eaux usées. Une purification à l'échelle du laboratoire a également été mise en place et les performances des SGNC fabriqués ont été évaluées pour des eaux synthetiques et industrielles. Dans l'ensemble, ce travail a démontré que les SGNC peuvent être préparés sans utiliser de produits chimiques nocifs ou de modifications complexes qui pourraient être utilisés efficacement dans la production d'eau potable.

Mots clés

Cellulose, Nanocomposite, Phosphate de calcium, Chitosan.