Synthèse et applications des zéolithes: dépollution, stockage d'énergie

Les nanoporeux : des matériaux prometteurs en dépollution et stockage d'énergie

L’Amicale Chimie Mulhouse, la Société Chimique de France section Alsace, la Fondation pour l’Ecole de Chimie, le Pôle Chimie Alsace et l’Ecole Doctorale

vous invitent à la Conférence GRAND PUBLIC présentée par le

Dr Joel Patarin

Directeur de Recherche au CNRS

Le vendredi 11 mars 2011 à 10h00 à l’amphithéâtre Noelting de l’Ecole de Chimie (ENSCMu) sur le campus universitaire - 3, rue Alfred Werner, Mulhouse

Voir la vidéo de la conférence

http://www.canalc2.tv/video.asp?idvideo=10546

Résumé de la conférence

Les solides microporeux à porosité contrôlée comme les zéolithes (aluminosilicates) sont des matériaux très largement utilisés pour des applications d’échange d’ions, d’adsorption ou de catalyse hétérogène. Ainsi, nous les utilisons tous les jours que ce soit dans nos lessives ou pour la production d’essence et de gaz-oil.  Après quelques généralités sur les solides nanoporeux, nous décrirons les  avancées récentes en synthèse de solides à porosité contrôlée, puis nous centrerons l’exposé sur une famille particulière de solides microporeux : les Zéosils. Nous verrons que ces matériaux, variétés  polymorphes de silice, peuvent présenter un caractère hydrophobe marqué et que cette caractéristique fait que ces solides peuvent être de bons candidats pour le piégeage de COVs (Composés Organiques Volatils) et ainsi résoudre des problèmes de pollution de l’air. Ceci sera illustré par deux applications, l’une concernant le domaine du spatial, l’autre le traitement des odeurs. Ces composés fortement hydrophobes ont également un fort potentiel dans le domaine de l’énergétique. Cette dernière application sera tout particulièrement développée. Le concept est basé sur l’intrusion d’eau dans des matrices solides très hydrophobes. Les systèmes ainsi constitués (couple zéosil-eau ») sont capables d’accumuler, de restituer ou de dissiper de l’énergie.

CV du Conférencier

Directeur de recherche au CNRS, ses activités sont centrées  sur la synthèse de solides inorganiques poreux avec une distribution en taille de pores parfaitement contrôlée comme les solides microporeux (zéolithes et matériaux apparentés (métallophosphates, silicates,…)). Il a notamment contribué à l’obtention du gallophosphate clovérite dont la charpente minérale présente un système tridimensionnel de canaux avec des ouvertures délimitées par 20 atomes d’oxygène. En 1985, il a obtenu un doctorat de 3^ème cycle en chimie du solide à l’université de Nantes sur la synthèse de titanates fibreux, puis la même année, a rejoint le laboratoire de Matériaux Minéraux (LMM)  à Mulhouse où il a obtenu son 2^ème doctorat en 1988 sur la synthèse et la caractérisation de ferrizéosilites et sur la détermination des enthalpies de formation des zéolithes de type MFI. Habilité à diriger des recherches depuis 1995, il a été directeur du Laboratoire de Matériaux à Porosité Contrôlée (ex LMM)  de 1999 à 2009 et de 2009 à 2010, responsable de l’équipe Matériaux à Porosité Contrôlée (ex LMPC) de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M). Il est auteur ou co-auteur de plus de 200 publications, 50 brevets et plus de 250 communications. Il est membre du comité d’édition de la revue  Microporous and Mesoporous Materials, membre de l’association internationale des zéolithes, membre de l’association internationale des matériaux mésostructurés  et membre du groupe français des zéolithes.

Profil de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse et de l’Equipe Matériaux à Porosité Contrôlée

L’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M, LRC CNRS 7228) a été crée en janvier 2009. Il résulte du regroupement de 3 équipes de recherche labellisées CNRS: L’Equipe Matériaux à Porosité Contrôlée (MPC), ex Laboratoire de Matériaux à Porosité Contrôlée (LMPC, UMR CNRS), est une des  composantes de cet institut.  L’équipe MPC (35 personnes) de l’IS2M (150 personnes) exerce son activité depuis une trentaine d’années. Son thème fédérateur est centré sur l’élaboration et l’étude de solides à porosité contrôlée pour des applications en adsorption, échange d’ions, catalyse, renforcement d’élastomères, et protection de l’environnement.  Les thèmes de recherche concernent les matériaux cristallisés microporeux à charpente tridimensionnelle de type zéolithe et solides apparentés, les hybrides organiques – inorganiques, les solides mésoporeux organisés et les matériaux à charpente bidimensionnelle de type argile. Ces matériaux sont élaborés par synthèse hydrothermale et peuvent être fonctionnalisés par des traitements post-synthèse pour leur conférer les propriétés souhaitées. La synthèse de ces matériaux, au sens large du terme, est répartie en trois groupes de recherche. L’activité du quatrième groupe se situe à l’interface et est centrée sur la caractérisation des matériaux par résonance magnétique nucléaire du solide.

Site internet : http://www.is2m.uha.fr/