Synthèse de Zéolithes Pour L’adsorption

Il y a 2 mois


Marseille, France MADIREL UMR 7246 (Aix-Marseille université) Temps plein

**Synthèse de zéolithes pour l’adsorption d’organochlorés/Synthesis of zeolites for organochlorines adsorption**:

- Réf
- **ABG-112386**
- Sujet de Thèse- 22/03/2023- Contrat doctoral- MADIREL UMR 7246 (Aix-Marseille université)- Lieu de travail- Marseille - Provence-Alpes-Côte d'Azur - France- Intitulé du sujet- Synthèse de zéolithes pour l’adsorption d’organochlorés/Synthesis of zeolites for organochlorines adsorption- Champs scientifiques- Chimie
- Matériaux
- Mots clés- synthèse, zéolithe, adsorption, transport, courbe de percée, spectrométrie de masse, Synthesis, zeolites, adsorption, transport, breakthrough curves, mass spectrometry**Description du sujet**:
**Contexte** : Les composés organochlorés sont des composés de synthèse utilisés dans l’industrie chimique (solvants, pesticides, intermédiaire en chimie et pharmacie) ou produits dans des procédés thermiques, comme les incinérateurs. Ce sont des composés toxiques et cancérigènes, contaminants des écosystèmes, car ils se dispersent dans l’environnement et sont très peu biodégradables. Une des techniques utilisées pour réduire la pollution est l’adsorption sur des matériaux poreux dans des procédés de séparation et/ou de stockage. Cette technique peut être mise en œuvre également dans des dispositifs de détection de composés toxiques dans des environnements de travail ou des milieux confinés. Aussi, il est important de connaître à la fois les propriétés à l’équilibre thermodynamique (quantités adsorbées, énergies d’adsorption) ainsi que les propriétés dynamiques de transfert des espèces à travers le milieu poreux.

**Objectifs de la thèse** : L’objectif de cette thèse sera d’étudier l’adsorption et le transport d’organochlorés dans des zéolithes ayant différentes morphologies (poudre, billes, etc.).

**1. Synthèse et caractérisation de zéolites**. Les zéolithes seront synthétisées par voie hydrothermale sous haute pression à partir d’argiles naturelles en minimisant les produits chimiques utilisés (chimie verte). Un dispositif original monté au laboratoire permet d’obtenir des zéolithes stables sous forme de cristaux de grandes tailles. Les propriétés structurales et texturales de ces matériaux seront caractérisées par des méthodes classiques (MEB, MET, EDX, DRX, ATG, adsorption N2 à 77 K, porosimétrie au mercure).

**2. Adsorption et transport d’organochlorés en gaz dynamique (courbe de percée).** Notre équipe a récemment mis en place un dispositif original permettant d’obtenir des courbes de percée avec une très grande sensibilité. Il comprend un générateur de flux gazeux mélangeant des vapeurs de liquide et des gaz, alimentant une colonne d’adsorbant et un spectromètre de masse en ligne pour la mesure des concentrations en sortie de colonne. Les adsorbants utilisés seront les zéolithes synthétisées et comparées à des zéolithes commercialisées. Leurs mises en forme est d’une importance primordiale pour des études en gaz dynamique et seront étudiées. De plus, post adsorption, grâce à un thermo gravimètre couplé à un spectromètre de masse, les sites d’adsorption (liés à la température de désorption) et les quantités adsorbées des différents composés seront déterminés. Ces travaux doivent conduire à sélectionner un ensemble de matériaux possédant la meilleure sélectivité d’adsorption (affinité et quantité adsorbée) vis-à-vis des molécules étudiées.

/

**Background**. Organochlorine compounds are synthetic compounds widely used in the chemical industry (solvents, pesticides, chemical and pharmaceutical intermediates) or produced in thermal processes, such as incinerators. They are toxic and carcinogenic compounds, contaminants of ecosystems, because they disperse in the environment and are very little biodegradable. One of the techniques used to reduce pollution is adsorption in porous materials during separation and/or storage processes. This technique can also be implemented in device for monitoring toxic compounds in work environments or confined spaces. Therefore, it is important to know both the properties at thermodynamic equilibrium (adsorbed quantities, adsorption energies) and dynamic properties of species transfer through the porous medium.**Objectives of the PhD thesis**. The objective of this thesis is to study the adsorption and transport of organochlorines in zeolites with different morphologies (powder, beads, etc.).**1. Synthesis and characterization of zeolites**. The zeolites will be synthesized by hydrothermal synthesis under high pressure from natural clays minimizing the chemicals used (green chemistry). An original home-made device makes it possible to obtain stable zeolites in the form of large crystals. The structural and textural properties of these materials will be characterized by conventional methods (SEM, TEM, EDX, XRD, TGA, N2 adsorption at 77 K,



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