CEA |   |   |   |   |   |   | webmail : intra - extra |  Accès VPN-SSL | Contact | English
 /
HDR : Nanoparticules aux interfaces solides, liquides, vivantes
 
IRAMIS-SCM/LIONS
Vendredi 12/12/2008, 10h00
INSTN, Amphi J. Horowitz, CEA-Saclay

Manuscrit de la thèse


Résumé : L'étude de systèmes de nanoparticules hors équilibre aux interfaces constitue le fil conducteur de mes activités de recherche. Dans un premier temps, je me suis intéressé à l'interaction de nanoparticules avec une surface solide. Il s'agit de savoir prédire la vitesse d'adsorption des nanoparticules sur la surface ainsi que la structure de la couche adsorbée. Nous avons résolu la question de la mobilité latérale de nanoparticules adsorbées et nous avons expliqué la présence d'agrégats bidimensionnels sur les couches sèches. Ensuite, je me suis intéressé aux nanoparticules aux interfaces liquides. La présence d'interfaces fluides dans les systèmes mixtes eau/air ou eau/huile, communs dans la 'matière molle' peut être mise à profit pour diriger l'organisation de nanoparticules. En effet, les forces importantes liées aux tensions interfaciales conffinent les nanoparticules dans la phase aqueuse ou à l'interface de deux fl uides immiscibles. La présence de ces forces est parfois une gêne, par exemple si on veut garder intact un arrangement lors du séchage. Par contre, on peut utiliser cette faculté de confinement pour organiser des suspensions de nanoparticules ou de mélange de nanoparticules très stables en grains solides. Nous avons étudié ces forces et leurs implications lors du séchage d'aérosol de suspension de nanoparticules. On peut obtenir par cette méthode des matériaux poreux dont la structure a été étudiée par diffusion des rayons X aux petits angles. Finalement, je me suis intéressé aux nanoparticules aux interfaces "vivantes" . Dans le cadre de deux projets ANR successifs, l'impact de nanoparticules manufacturées sur l'environnement et plus particulièrement sur des bactéries a été étudié. L'enjeu est de comprendre le lien entre les effets biologiques des nanoparticules et leurs propriétés physico-chimiques. Cette voie devrait permettre de progresser vers la mise en oeuvre raisonnée de la gestion des risques dans la production et l'utilisation de ces nouveaux matériaux.


Abstract : This work aim at understanding and measuring aggregation processes and their implications for suspended matter transport and deposition at the fresh water /salt water interface. It combines field experiments in the Rhône river mixing zone, laboratory experiments and numerical simulations of aggregation processes. Indeed, in order to be able to complete this study, it has been necessary to develop several specific tools. Two new experimental methods for aggregate structure determination have been set up that enable investigation on previously inaccessible samples. These two methods allow, beside a better knowledge of the system, to develop and validate a new aggregation numerical model. This model takes into account the fractal structure of aggregates and its variations. The model is validated using both experiments and bibliographic data. Field experiments were performed during contrasted hydrodynamic conditions (low water discharge, medium water discharge and small flood). For the first time, measurements of the particle size distributions all along the mixing zone are obtained. It is established that settling, dilution and eventually resuspension control the largest particles (more than 5 microns) evolution. Concerning the smallest measured particles (2 to 5 microns), concentrations are increasing all along the mixing zone. In the first mixing stage, this is mainly du to large particle break-up. It is possible to show that in a second stage i) colloids aggregation can explain this increase only if they do not react with large particles and they have a reactivity higher than the average value (alpha = 0.009) ii) primary production in the Rhône plume can be a significant mechanism explaining this increase.

Contact : Olivier TACHE

 

Retour en haut