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Institut de Chimie Séparative de Marcoule (ICSM)

http://www.icsm.fr

 

L’un des principales missions de l'ICSM consiste à développer une recherche pour un nucléaire durable et des énergies alternatives nécessitant des avancées majeures en chimie séparative, afin d'économiser les ressources et recycler les matières valorisables (métaux stratégiques). Les travaux sont effectués par plusieurs équipes :

Le LHYS, qui s'intéresse de façon générale aux propriétés de systèmes moléculaires et supramoléculaires auto-assemblés, à base de métaux (d et f) avec pour objectif principal d’appréhender les mécanismes de séparation d’éléments d’intérêt et la formation de matériaux d'intérêt. Il s’agit de déterminer le rôle des interactions entre un centre métallique et son environnement proche et lointain dans un processus d’organisation de la matière. Les thématiques principales de l’équipe autour de l’hydrométallurgie sont la précipitation sélective de matériaux hybrides (Extraction Solide/Liquide), l’étude de systèmes moléculaires fluorés et la récupération de métaux dits critiques (Extraction Liquide).

Le L2IA, qui prend plus particulièrement en charge une recherche fondamentale concernant la distribution d’espèces telles que des ions, des molécules ou des agrégats chargés à proximité d'interfaces d’échange et les conséquences de cette répartition sur la réactivité chimique de ces interfaces. Les thématiques principales de l’équipe s’articulent autour de la cinétique de l’extraction, aux niveaux théorique et expérimental (analyse dynamique, meure de temps de résidence à l’interface, transfert d’ions, agrégation, optique non linéaire tension de surface, réflectivité L/L), de la flottation, et de l’extraction par micro-émulsions.

Le LTSM, qui mène une recherche à caractère fondamental basée sur la compréhension et la maitrise des phénomènes qui influencent le tri ionique par des équilibres spécifiques d’ions entre deux fluides séparés par une interface et conditionnés par des systèmes moléculaires organisés (micelles, microémulsions, colloïdes, cristaux liquides). Les travaux de recherche sont ainsi orientés dans le domaine de la synthèse de ligands et matériaux spécifiques pour la séparation d’ions, mis en œuvre dans des procédés d’extraction classiques (liquide/liquide, solide/liquide) ou non conventionnels (membranes, liquides ioniques…) avec une orientation dans la compréhension des mécanismes qui gouvernent la séparation.

Le LNER, qui développe la synthèse et la fonctionnalisation de matériaux nanostructurés par diverses voies. Les propriétés de ces matériaux nanostructurés en chimie séparative (extraction, lixiviation) sont ensuite étudiées.

Le LMCT, dont les objectifs consistent à étudier les systèmes complexes, en particulier ceux mis en jeu dans la chimie séparative, par une approche multi-échelle avec un intérêt tout particulier pour les modélisations aux échelles intermédiaires (mésoscopiques ou nanoéchelles). Une approche à «gros-grains» permet de déterminer les propriétés thermodynamiques dans les différentes phases (aqueuse et organique). Cette méthode est peu à peu développée pour des systèmes de plus en plus complexes. Les modèles de microémulsions sont aussi mis en œuvre pour l’étude des diagrammes de phase ternaires de ces milieux.