Séminaire de Matthias THOMMES, Professor@Lorraine
Professeur, Université Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg, Allemagne
Directeur de l’Institut des Sciences & Technologies de Séparation
Lundi 16 décembre 2019 à 10h
Amphithéâtre Philippe Séguin, ENSTIB (Epinal)
Progrès récents dans la caractérization de matériaux nanoporeux à porosité hiérarchisée : De l’adsorption de gaz à la caractérisation d’adsorbants immergés en phase liquide.
Au cours des dernières décennies, d’importants progrès ont été réalisés dans la compréhension de l’adsorption et du comportement de phase des fluides confinés dans des matériaux nanoporeux ordonnés, ce qui a conduit à des progrès majeurs dans la méthodologie de caractérisation par physisorption (résumés dans le rapport sur la caractérisation par physisorption de l’UICPA de 2015). Alors que la physisorption permet d’évaluer les micro- et mésopores, la méthode la plus avancée à ce jour pour l’analyse de texture de matériaux macroporeux est la porosimétrie par intrusion/extrusion de mercure. Dans ce contexte, nous avons proposé une « boîte à outils » avec les méthodes d’expérimentation et de réduction de données recommandées afin d’avoir une méthodologie fiable pour la caractérisation structurelle avancée de matériaux nanoporeux, y compris les matériaux à porosité hiérarchisée, par adsorption physique avancée et porosimétrie au mercure.
Un inconvénient majeur de l’adsorption de gaz, de l’intrusion de liquides et des méthodes complémentaires basées sur la microscopie électronique (telles que MET et MEB) découle de leur incapacité à tester des matières humides (c.-à-d. en présence d’une phase liquide/mobile), ne fournissant donc aucune information directe sur l’état de l’adsorbant dans les applications en phase liquide (p.ex. la phase stationnaire en opération chromatographique). Ceci est particulièrement important pour les matériaux nanoporeux fonctionnalisés, où l’interaction avec le liquide choisi peut affecter la chimie de surface efficace, ainsi que la surface accessible et la porosité, ou dans le cas où les matériaux ne peuvent pas être éliminés ou séchés sans changer la texture du matériau.
Ainsi, nous verrons ensemble les progrès récents et les défis liés à la caractérisation des matériaux nanoporeux de pointe (y compris les matériaux présentant divers niveaux de porosité des microporeux aux macropores) en phase gazeuse, mais se concentrera également sur la caractérisation de la phase liquide (c.-à-d. adsorbants immergés dans une phase liquide). En ce qui concerne ce dernier point, nous discuterons de l’application de nouvelles méthodologies basées sur la mesure du temps de relaxation en RMN pour l’évaluation des surfaces mouillées et de la porosité.
Un évènement organisé avec le programme IMPACT ULHyS pour l’Hydrogène Energie