Les liquides poreux : un nouveau concept pour la séparation chimique

Les composés organiques volatiles étant un problème environnemental majeur, des alternatives à l’extraction liquide-liquide qui utilisent des solvants en grande quantité sont au cœur des recherches. Les liquides poreux à base de silice sont un nouveau type de matériau liquide, original et versatile, composés de nanoparticules greffées par des fonctions ioniques. De par leur forte versatilité et leur volatilité nulle, ce type de liquide représente un candidat prometteur pour remplacer les phases organiques de l’extraction liquide-liquide. Après un état de l’art des différents types de liquides poreux, ce manuscrit de thèse décrit la synthèse d’un liquide poreux de type I et la caractérisation de ce matériau à toutes les étapes de sa synthèse. Cette étude visant à démontrer la possibilité d’utiliser les liquides poreux pour l’extraction de métaux, la perméabilité de ces matériaux aux gaz et à des solutions aqueuses a été étudiée par diffusion des neutrons aux petits angles. Grâce à une expérience in situ originale, il a été montré que toute la porosité n’est pas accessible aux gaz lorsque les nanosphères de silice sont greffées pour être rendues liquides. Néanmoins, une étude par variation de contraste a montré que les nanosphères solides et les liquides poreux sont perméables aux solutions aqueuses. Des premiers tests d’extraction ont permis de prouver que grâce à cette perméabilité, les matériaux peuvent extraire des cations comme le plomb ou l’uranium dans des proportions intéressantes et via des modes d’extraction différents. Ces travaux ont montré que l’extraction de métaux par des liquides poreux est possible et ouvert ce sujet à de nombreuses perspectives d’optimisation.