Réactivité et devenir environnemental des nanoparticules d'oxydes de fer et d'hydroxyapatite

The reactivity and environmental effects of the nanoparticles of iron oxides and hydroxyapatite

Nanoparticule de oxiu de fier și hidroxiapatita : reactivitate și influența asupra mediului înconjurător

• Auteur / Autrice : Simona-Liliana Iconaru
• Direction : Emil Ştefan Barna, Mikaël Motelica-Heino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 24/03/2016
• Etablissement(s) : Orléans en cotutelle avec Universitatea Bucureşti
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : Stefan Antohe
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emil Ştefan Barna, Mikaël Motelica-Heino, Stefan Antohe, Daniela Predoi, Mihai Ganciu-Petcu, Régis Guégan, Philippe Le Coustumer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydroxyapatite

Matériaux céramiques

Nanoparticules d'oxyde de fer

Eau -- Épuration

Eau -- Pollution par les métaux lourds

Mots clés libres

Nanoparticules

Oxydes de fer

Hyroxyapatite

Eau contaminée

Nanoparticles

Iron oxydes

Hydroxyapatite

Contaminated water

Résumé

Le développement économique et l'industrialisation pendant les dernières années ont créés de nombreuses zones de déchets dangereux qui contribuent à une contamination généralisée des eaux souterraines à travers le monde. Les chercheurs ont tourné leur attention à trouver de méthodes d'efficace et moins coûteux pour l’assainissement, prenant en compte que les principaux polluants (les métaux lourds) ne sont pas biodégradables et qu’ils ont tendance plutôt à s'accumuler dans les organismes vivants, en déterminant des troubles des différentes fonctions vitales et des graves maladies. En raison de ces inconvénients il est envisagé le développement des technologies permettant la restauration de l'environnement d’une manière efficace à la fois écologique et biologique ainsi qu’en termes de coûts impliqués. Dans le cadre de cette thèse, nous avons proposé d'obtenir des matériaux avec une grande efficacité pour la décontamination des eaux continentales et océaniques. La structure du travail présent comprend quatre chapitres et présente des propriétés générales et spécifiques de matériaux nanométriques. Le premier chapitre présente des concepts généraux des matériaux céramiques et oxyhydriques utilisés pour remédier l'environnement. Le deuxième chapitre présente des méthodes générales pour la préparation des matériaux céramique et oxyhydriques ainsi que des méthodes adaptées au laboratoire pour obtenir ces matériaux à l'échelle nanométrique afin d'améliorer les propriétés d'adsorption des différents polluants. Dans le cadre de ce chapitre sont présentées aussi les techniques pour la caractérisation des matériaux à l'échelle nanométrique qui fait l’objectif de notre étude. Les deux chapitres suivants sont consacrés à la présentation des résultats expérimentaux originaux obtenus suite à la caractérisation physico-chimique, cinétique et biologiques des matériaux céramiques et oxyhydriques utilisés dans l'assainissement des eaux contaminées.

He economic development and industrialization from recent years have created many areas of hazardous waste that contributed to the contamination of groundwater worldwide. The researchers turned their attention to finding cost-effective methods for decontamination, taking into account that the main pollutants (heavy metals) are not biodegradable and they tend to accumulate in living organisms, determining disorders of different vital functions and serious illness. Because of these drawbacks the development of technologies for environmental restoration effectively both ecologically and biologically are of a great interest. As part of this thesis, we proposed to obtain materials with high efficiency for the decontamination of continental and oceanic waters. The structure of this work consists of four chapters and provides general and specific properties of nanoscale materials. The first chapter presents the general concepts of ceramic materials and iron oxide based materials used in environmental applications. The second chapter provides general methods for the preparation of ceramic materials and iron oxides and the adapted laboratory methods used for obtaining these materials at the nanoscale in order to improve their adsorption properties of different pollutants. This chapter also presents the techniques used for the characterization of the obtained materials. The next two chapters are devoted to the presentation of original experimental results obtained from the physico-chemical characterization, kinetics and biological investigations of the ceramics and iron oxide based materials used in the remediation of contaminated waters.