Adsorption et transport dans des solides poreux hiérarchisés

par François Villemot

Thèse de doctorat en Chimie et Physicochimie des matériaux

Sous la direction de Benoît Coasne.


  • Résumé

    Les solides poreux hiérarchisés possèdent une porosité multi-échelles ordonnée. Ils contiennent des petits pores, qui leur confèrent des propriétés remarquables pour de nombreuses applications.De plus grands pores, qui favorisent la diffusion de molécules au sein de la structure poreuse, sont connectés à ces petits pores.Dans cette thèse, des simulations moléculaires ont été utilisées pour étudier l'adsorption d'un fluide simple dans plusieurs types de solides poreux hiérarchisés. Ces résultats sont ensuite comparés à des prédictions théoriques. L'utilisation de mesures d'adsorption pour caractériser la porosité de ces solides est également étudiée. La validité de modèles existants est discutée, et une nouvelle méthode de caractérisation est proposée. Le transport dans des matériaux multi-échelles est modélisé grâce à une approche sur réseau, décrivant à la fois le transport et l'adsorption. Les paramètres utilisés sont obtenus à partir des simulations, ce qui permet de ne pas faire d'hypothèses sur le type d'écoulement.

  • Titre traduit

    Adsorption and tranport in hierarchical porous materials


  • Résumé

    Hierarchical porous solids possess an ordered, multiscale porosity. They contain small pores, which enable remarkable properties towards many applications. Larger pores, which enhance diffusion inside the porous structure, are connected to the smaller pores.In this thesis, molecular simulations are used to study adsorption of a simple fluid inside different types of hierarchical porous solids. These results are then compared to theoretical predictions. Use of adsorption measurements as a characterization technique is also studied. The validity of existing models is discussed, and a new characterization method is proposed.Transport in multiscale materials is modeled by a lattice approach, describing both transport and adsorption. The parameters used in this model are obtained from simulations, so that no assumption on the flow regime has to be made.


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