Caractérisation physique et chimique des matériaux H F

Description de la mission

Leur efficacité de rétention des organiques dépend de leurs méthodes de préparation et est liée aux propriétés de surface de la matrice carbonée (liaisons hydrogènes, interactions électrostatiques, hydrophobe/hydrophile et π- π) et à son accessibilité (porosité ouverte et fermée, tailles des pores et connectivité). Même si ces interactions sont bien identifiées aujourd’hui, il n’existe aucune donnée sur la mobilité des contaminants organiques au sein de ces matrices. Ces données sont essentielles puisqu’elles permettent de définir le degré d’immobilisation du contaminant.
Ce projet qui s’inscrit dans un contexte d’économie circulaire du carbone et de stockage du CO2, vise à déterminer le lien entre la mobilité de molécules organiques modèles au sein d’hydrochars et de biochars (multi-recyclés ou non) et leurs interactions avec ces surfaces carbonées. Cette approche innovante regroupe deux unités du CEA, l’ICSM et l’IRAMIS ainsi que des partenaires extérieurs (IPR, MADIREL et COVACHIM).
Le stage postdoctoral consistera à étudier la sorption de molécules modèles de taille, polarité, flexibilité et charge variable au sein de SCP préparés à partir de Canne de Provence et de Sargasse. La calorimétrie d’immersion sera utilisée afin d’évaluer l’interaction entre les molécules modèles et les carbones ainsi que leur cinétique d’imprégnation. Les informations structurales seront recueillies par cryoporométrie RMN, diffusion des rayons X et des neutrons. Les paramètres dynamiques à différentes échelles de temps et d’espace par diffusion inélastique/quasi-élastique des neutrons, spectroscopie diélectrique et RMN à gradient de champ pulsé.