Moduler La Taille Des Pores Pour La Séparation Des - Marseille, France - Benjamin Claessens

Description

**Moduler la Taille des Pores pour la Séparation des Alcanes / Alcènes**:

- Réf **ABG-120883**
- Sujet de Thèse- 20/03/2024- Contrat doctoral- Benjamin Claessens- Lieu de travail- Marseille - Provence-Alpes-Côte d'Azur - France- Intitulé du sujet- Moduler la Taille des Pores pour la Séparation des Alcanes / Alcènes- Champs scientifiques- Chimie
- Génie des procédés
- Matériaux
- Mots clés- Adsorption, MOF, Zéolithe, alcane/alcène**Description du sujet**:
**Contexte de l'étude**
- Le coût total des procédés de séparation chimique correspond à environ 10 à 15 % de la consommation mondiale d'énergie. La séparation des alcanes et des alcènes est l'une des plus difficiles à réaliser. Actuellement, la séparation des mélanges de propane et de propylène, d'éthane et d'éthylène s'effectue à des températures extrêmement basses (-70 °C ou -160 °C). Comme la production mondiale de propane et de propylène dépasse les 200 millions de tonnes, le coût énergétique de cette séparation est considérable. Par conséquent, tout procédé fonctionnant dans des conditions douces aurait un impact économique et écologique considérable. Le sujet de thèse proposé porte sur les séparations avec comme alternative à la cryodistillation, l'utilisation du procédé d'adsorption par des matériaux microporeux.**Objectifs. **L'objectif de la thèse est l'étude des matériaux microporeux pour la séparation des alcanes / alcènes. Deux voies seront explorées : (i) l'étude des zéolithes avec une petite taille des pores et (ii) l'utilisation d'une contrainte mécanique pour la régénération des adsorbants.-
- D'autre part, un dispositif expérimental unique développé au laboratoire MADIREL permet de mesurer l'adsorption de gaz sur des matériaux soumis à des contraintes mécaniques. Dans un article paru dans Nature Comms. en 2020, le groupe a montré que la structure organique métallique d'un matériau mésoporeux hybride organique-inorganique type Metal Organic Framework (MOF), le MIL-53, peut être contractée sous pression mécanique, ce qui permet d'ajuster la taille des pores pour la séparation CO2 / CH4 ou CO2 / N2.3 L'utilisation de la pression mécanique pour ajuster la forme et l'ouverture des pores d'autres MOF flexibles sera étudiée, en particulier pour la séparation d'hydrocarbures. Une partie exploratoire du sujet consistera à ajuster ce dispositif expérimental pour permettre des mesures en mode dynamique, permettant l'exploration complète de cette méthode unique pour contrôler la sélectivité de la séparation et régénérer les matériaux poreux.
**Nature du financement**:

- Contrat doctoral**Précisions sur le financement**:
**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Benjamin Claessens**Site web**:
**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Aix-Marseille Université-
- 01/05/2024