Laboratoire de Sonochimie dans les Fluides Complexes (LSFC)

L’objectif principal du laboratoire de sonochimie dans les fluides complexes (LSFC) consiste à mener des études fondamentales sur les mécanismes des réactions sonochimiques en solutions homogènes et dans des systèmes hétérogènes. Les systèmes étudiés sont en relation avec le nucléaire du futur qui s’inscrit dans une logique de développement durable. L’origine des effets chimiques des ultrasons (sonochimie) est la cavitation acoustique : la nucléation, croissance et rapide implosion de bulles de gaz dans les liquides soumis à un champ ultrasonore. Le temps d’implosion est de l’ordre de la microseconde et le phénomène résultant induit des conditions locales de température et de pression extrêmes, estimées à plusieurs milliers de degrés et plusieurs centaines d’atmosphères, couplées à des vitesses de refroidissement de l’ordre de 1010 K s-1. De récentes études démontrent la formation d'un plasma hors-équilibre dans les bulles au moment de l'implosion. Cette concentration locale d’énergie constitue l’origine des phénomènes d’émission de lumière par les bulles de cavitation –la sonoluminescence– en phase homogène, mais également de l’activité chimique en solution et de l’évolution des systèmes en phase hétérogène. Chaque bulle de cavitation, dont la taille de résonance est voisine de 150 μm à 20 kHz, peut être considérée comme un microréacteur à haute température qui ne nécessite pas d’ajout de réactifs spécifiques et ne génère pas de déchets supplémentaires, respectant ainsi les principes de la chimie "verte".

 

Les actions principales du LSFC visent à étudier :

  1. la sonoluminescence « multibulle »
  2. la réactivité sonochimique à l’interface solide-liquide
  3. les mécanismes de formation de nanoparticules par voie sonochimique, l’interaction des nanoparticules avec les bulles de cavitation et la sonocatalyse
  4. la sonochime des actinides (collaboration avec DEN/DMRC)