Thèse en cours

Criticalité et stabilité thermique de microemulsions sans surfactants sous différents champs de contraintes pour des applications de chimie verte.
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Auteur / Autrice : Firoz Malayil kalathil
Direction : Marie Plazanet
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement
Date : Inscription en doctorat le 15/02/2022
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut LAUE LANGEVIN

Mots clés

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Résumé

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Les MicroEmulsions UltraFlexibles sont une classe de fluides complexes ternaires ou quaternaires qui sont aussi appelés 'microémulsionssans tensioactif'. Le mélange d'eau, d'une 'huile' polaire partiellement miscible (comme l'octanol), et d'un co-solvant à propriété'hydrotrope' (comme typiquement l'éthanol) est représentatif des mélanges que l'on retrouve dans de nombreuses applicationsimportantes, comme par exemple l'extraction liquide-liquide de métaux ou la dépollution. Alors que la structure des solutions dans desconditions thermodynamiques standard a été étudiée en détail, l'objectif de la thèse est de modéliser la dynamique du système ainsi quel'influence de champs externes comme le champ de gravitation. De telles investigations permettront d'aborder la caractérisation fondamentale de la formation et de la stabilité des (nano)gouttelettes envue d'établir ou te tester les modèles théoriques manquant ou emmergents dans les sciences colloïdales tel que l'approche iénaïque dansla chimie de séparation. En outre, la mise en évidence de l'effet des interactions moléculaires par substitution chimique (liaison hydrogène,ramification moléculaire, hydrophobie) sur la microstructuration de la solution ou sur le comportement thermique ouvrira de nouvellespossibilités de formulations en vue d'applications pour la chimie verte. Cette étude expérimentale approfondie, menée par le doctorant, del'effet dit 'Ouzo' et 'pré-Ouzo' sera abordée par des techniques expérimentales complémentaires permettant de sonder à la fois la structureet la dynamique de ces fluides complexes, résultants des interactions moléculaires. Tout d'abord, les systèmes seront explorés par la diffusion des rayons X, la diffusion combinée dynamique et statique de la lumière ainsique la relaxation et la diffusion mesurées par résonance magnétique nucléaire : ces mesures seront effectuées le long de lignes dedilution dans le prisme de phase. Ensuite, des expériences de diffusion des neutrons (NS) seront conçues et réalisées à l'ILL, la diffusionde neutrons etant la seule technique permettant une étude simultanée des propriétés structurales et dynamiques des différentes espècesmoléculaires à l'échelle micro-méso-scopique. La diffusion aux petits angles (SANS) et les techniques spectroscopiques (temps de vol etécho de spin des neutrons) seront utilisées.