Thèse soutenue

Valorisation chimique du CO2 via la synthèse de briques moléculaires pour des matériaux biosourcés

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Clara Herasme Grullón
Direction : Alain LedouxLaurent BischoffFabrice Burel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance le 06/07/2023
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation : Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (Saint-Etienne-du-Rouvray ; 1985-....)
Laboratoire : Laboratoire de sécurité des procédés chimiques (Saint Etienne du Rouvray, Seine-Maritime ; 1989-....)
Jury : Président / Présidente : Khashayar Saleh
Examinateurs / Examinatrices : Alain Ledoux, Laurent Bischoff, Fabrice Burel, Estelle Léonard-Banaszak, Paméla Pasetto
Rapporteurs / Rapporteuses : Estelle Léonard-Banaszak, Paméla Pasetto

Résumé

FR  |  
EN

Cette étude est consacrée à la valorisation chimique du dioxyde de carbone à partir d'époxydes dérivés de substrats d'origine biologique pour la formation des matériaux biosourcés. Le dioxyde de carbone est l'un des principaux gaz à effet de serre, mais aussi un élément de base précieux pour un certain nombre de produits à haute valeur ajoutée. En outre, les molécules dérivées de la lignine, telles que la vanilline et l'eugénol, peuvent être époxydées pour servir de précurseurs aux carbonates aromatiques cycliques à l'aide de catalyseurs organiques. L'utilisation de substances d'origine biologique pour former des carbonates cycliques à partir d'époxydes et de CO₂ peut contribuer de manière écologique à la formation de polyhydroxyuréthanes sans isocyanate (NIPHUS) dans le but de remplacer les polyuréthanes (PU), qui sont formés à partir de substances toxiques d'origine fossile (isocyanates). Dans un premier temps, les conditions optimales de réaction pour la synthèse des carbonates cycliques aromatiques ont été établies, ainsi que des comparaisons pour identifier le monomère le plus prometteur. A partir de ces premiers résultats, une mise à l'échelle pour la production du monomère le plus prometteur (carbonate bis-cyclique dérivé de l'eugénol) est développée afin de déterminer les aspects thermodynamiques de la réaction. Enfin, la réaction d'aminolyse du carbonate cyclique et les propriétés des matériaux synthétisés sont étudiées.