Étude des propriétés physico-chimiques et applications industrielles des liquides ioniques à haute pression et de haute température.

Study of the physico-chemical properties and industrial applications of ionic liquids at high pressure and high temperature.

• Auteur / Autrice : Lucas Gomes de medeiros
• Direction : Jean-luc Daridon, Hosiberto Batista de sant'ana
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie pétrolier - Génie des procédés
• Date : Inscription en doctorat le 23/05/2023
• Etablissement(s) : Pau en cotutelle avec Université fédérale du Ceará
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Réservoirs

Mots clés

Mots clés libres

Propriétés thermophysique

Liquides ioniques

Dynamique moléculaire

Haute pression et haute température

Thermophysical properties

Ionic liquids

Molecular dynamics

High pressure and high temperature

Résumé

Aujourd'hui, le respect pour l'environnement est essentiel pour le développement industriel. Ce critère centralise de nombreuses décisions qui doivent être prise, soit économiquement, soit minimisant des impacts environnementaux. Dans cette perspective, l'utilisation des solvants organiques doivent être réduite, comme en essayant d'employer des liquides ioniques (IL) qui présente des propriétés physico-chimie singulières. En permettant, des applications diverses, comme dans l'industrie chimique pour la fabrication des batteries, des capteurs et cellules solaire, autant qu'agent extraction liquide-liquide, dans la récupération catalytique, d'entre autres. Cependant, son large domaine d'applications, il y a encore une limitation des données dans la littérature, en spéciale à haute pression et haute température. Pour cette raison, l'objectif de cette thèse de doctorat est de fournir une caractérisation thermodynamique et structurale des différentes liquides ioniques d'intérêt industriel. C'est-à-dire, la détermination des propriétés suivantes : densité, viscosité, tension superficielle, indice de réfraction et vitesse du son. De plus, la dynamique moléculaire sera utilisée au plan théorique.

Currently, industrial development in line with environmental awareness is an essential industrial point. This criterion centralizes many decisions, whether from an economic point of view or related to the reduction of environmental impacts. Therefore, seeking to reduce the use of organic solvents, ionic liquids (ILs) are suggested as possible substitutes, which have unique physicochemical properties. This versatility allows many applications, such as in the chemical industry in electrolytes for batteries, sensors and dye-sensitized solar cells, as well as liquid-liquid extraction agent, in catalytic recovery and among others. However, despite the variety of applications that these components have, the limitation of available literature on wide operating ranges makes it impossible to effectively apply ionic liquids in industry, especially at high pressures and high temperatures. For this reason, the aim of this doctoral thesis is to provide a thermodynamic and structural characterization of different ionic liquids of industrial interest. Thus, the project aims to determine the following properties: density, viscosity, surface tension, refractive index and speed of sound. In addition, ionic liquids will be simulated using molecular dynamics to determine the theoretical physical-chemical behavior.