Thèse soutenue

De nouveaux solides hybrides poreux : synthèse, caractérisation, mécanismes de formation et séparation en phase liquide
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Auteur / Autrice : Racha El Osta
Direction : Christian Serre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Résumé

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Depuis une dizaine d’années, les recherches sur la synthèse de matériaux poreux de type MOF (Metal-Organic Framework) font l’objet de nombreuses études en raison de leurs applications potentielles. Ces composés cristallisés ont la particularité de présenter des structures atomiques tridimensionnelles construites à partir de motifs inorganiques reliés entre eux par des ligands organiques (de type acide polycarboxylique) formant des cavités avec différentes géométries (cages, tunnels, etc. . . ) avec des tailles pouvant aller jusqu’à 30-40 Å et caractérisées par des surfaces spécifiques élevées (500-4000 m2. G-1). La perspective de nouvelles applications dans le domaine de la séparation, la récupération et la purification de molécules organiques en phase liquide effectuées à partir d'une matrice poreuse hybride inorganique-organique a été un challenge à relever dans le cadre de cette thèse. Les propriétés novatrices et très prometteuses du MIL-53(Fe) ont conduit à une synergie favorable pour la séparation des BTEX (Benzène, Toluène, Ethylbenzène et les trois isomères du Xylène) par chromatographie CLHP. D’autre part, la synthèse solvothermale, la résolution structurale et les caractérisations physico-chimiques de différents solides ultralégers obtenus à base de métaux alcalins (lithium et sodium) et d’acides polycarboxyliques ont été reportés ainsi que l’étude des mécanismes de formation de quelques MOFs par diffraction des rayons X in situ en utilisant les possibilités du rayonnement synchrotron à l’aide d’un nouveau modèle cinétique permettant de séparer les deux étapes principales du phénomène de cristallisation : la nucléation et la croissance.