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Physicochimie des Electrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux (PHENIX)

http://www.phenix.cnrs.fr

 

- Etude expérimentale de cinétiques d'extraction liquide-liquide.

Nous avons mis au point une technique d'étude du passage de soluté à une interface entre deux phases immiscibles. Cette technique permet de prendre en compte la composante de transport diffusionnel dans chacune des phases, et de le retrancher du transport global, ce qui permet d'accéder aux cinétiques de transfert interfacial. La méthode a été appliquée par le passé à divers types de systèmes : transfert de molécules neutres sans extrayant en phase organique, systèmes d'extraction de divers ions métalliques (Co(II), Zn(II),...) par le HDEHP (D2EHPA), extraction d'ion lanthanide Eu(III) par le TODGA, BTBP, BT-Phen,... et d'actinides U(VI) et Pu(IV) par le TBP, etc.pour le retraitement de déchets nucléaires (projets européens ACSEPT et SACSESS).

-  Synthèse de liquides  ioniques (LIs)  "classiques" mais aussi de liquides ioniques  à tâches dédiées (LIs amphiphile, LIs fonctionnalisés (groupement silylés, soufrés , hydroxyle, rédox, complexants …) et étude des leurs propriétés physico-chimiques.

- Utilisation des liquides ioniques pour le recyclage de métaux par extraction  liquide-liquide  et/ou  par électrochimie

Dans les procédés d’extraction  liquide-liquide, le liquide ionique joue le rôle à la fois de solvant et d'extractant du système. Récemment, nous avons synthétisé de nouveaux LIs dérivés de la choline et nous avons étudié  leurs  propriétés d’extraction vis-à-vis de l’argent et du cuivre en milieu nitrate. Cette étude a montré que ce type de LIs permet d’obtenir des rendements d’extraction suffisamment intéressants pour envisager de les utiliser pour récupérer l’argent sélectivement du cuivre. De plus, il s’avère qu’aucune étude n’a été rapportée jusqu’à présent sur les équilibres d’extraction qui ont lieu à l’interface liquide-liquide avec ces milieux (collaboration entre l’Université de Guanajuato, l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie Paris (IRCP) et l’UPMC (PHENIX)). Une autre collaboration avec l' université de Grenoble Alpes (LEPMI, GSCOP) , l'université de Strasbourg (IPHC) et l'UPMC (PHENIX) a pour objet la récupération de métaux de types lanthanides par extracton liquide-liquide et électrodépôt.

- Utilisation des LIs comme milieu de synthèse de nanomatériaux pour des applications dans le domaine du stockage de l’énergie ou de l'information.

Nous avons synthétisé en milieu liquide ionique pur ou en mélange avec d'autres solvants (eau, solvants organiques) divers nanomatériaux (métaux, alliages métalliques, oxydes métalliques) par voie chimique ou électrochimique. Il s’agit notamment de synthétiser des matériaux entrant dans la fabrication d’anodes de batterie lithium-ion ou utilisés dans des dispositifs type piles à combustible sous forme de couches minces poreuses obtenue par électrodépôt en liquide ionique ou sous forme de nanoparticules d’alliages métalliques synthétisées par voie chimique en liquide ionique.