Thématiques détaillées du L2IA

Selective liquid/liquid Fe extraction from nitated aqueous solution using TBP extractant. 3 steps: mixing, shaking to form an emulsion and demixion

Parmi tous les phénomènes physiques et chimiques examinés dans les laboratoires de l’ICSM, le groupe des "ions aux interfaces actives" (3 chercheurs dont un MC à l’ENSCM et un IE CNRS) 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.
Utiliser au maximum le potentiel des matières colloïdales pour assurer une sélectivité ionique et une séparation dans un processus continu après la dissolution du combustible nucléaire est à l'ordre de nos recherches. Ces méthodes requièrent une connaissance approfondie de l'adsorption des ions à partir d'une solution aqueuse vers une interface liquide-solide ou liquide-liquide ou encore liquide-air. Plus que les interactions électrostatiques décrites dans une théorie DLVO, la polarisabilité, les forces de dispersion, le réseau des liaisons hydrogène, la complexation ionique, les interactions entre les ions et leurs environnement doivent être considérés; c’est pourquoi des systèmes modèles ainsi que des géométries d’analyse sont à imaginer pour permettre de mettre l'accent sur la physique et chimique de la spécificité de chaque effet.

Ci-dessous different exemples d'études menées sur des systèmes modèles ou innovants:

Liquid/liquid extraction Kinetics of extraction - theory and experiments (coll. with ILM, MSN, ILL)
- Kinetics → dynamics analysis
- Residence time at interface
- Ion transfer, aggregates formation
- SHG technique
- Correlation surface tension / SHG signal
- LL reflectivity / analysis

Large polarisable ions (+ coll. with Barcelone, with Lille)
- Dicarbollide: Aqueous self-aggregation properties of a new class of amphiphile
- Dicarbollide at interfaces
- POM at interfaces
- PBA NP dispersion

Liquid/Gas high specific surface for extraction: the foam (coll. with DEN/DTCD/LPAD)
- Ion extraction without organic effluents
- Development of specific surfactant extractant in stabilizing dry foam
- pH, IS, cation-anion correlation, how these parameters affects foam stability and drainage.
- Ion / ionic particle (small aggregation) competition in extraction
- Cs decontamination

Biomimetic extractant: amphiphilic peptide
- Micelle formation in both organic/aqueous biphasic system
- Selective extraction of metallic cations
- Extraction-aggregation correlation

Liquid/Liquid high specific surface for extraction : the microemulsion or lyotropic lamellar phase
- Highly hydrophilic and lipophilic amphiphile association
- Windsor III system, fish cut, thermodynamics of microemulsions with ions
- TBP : an extractant as a co-surfactant with variable amphiphilic behavior
- Amphiphilic properties of a diamide extractant (DMDBTDMA as a co-surfactant)
- Study of a mixture surfactant/extractant in a lyotropic lamellar phase
- Splitting of an extraction mechanism in 3 elementary equilibrium
- Oriented lamellar phase studied by IR spectroscopy

Liquid/Solid extraction by Krafft point: cation-cation affinity ? 
- One step extraction without organic solvent – from solution to material?
- CP+-X- self-assembly : X- dependence
- Metallic selectivity and its influence on self aggregation