Dissertations / Theses: 'Recyclage chimique'

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Dannoux, Morgane. "Recyclage chimique des polyesters par la voie extrusion réactive." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10100.

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Abstract:

L'étude fournit les bases d'un nouveau procédé de valorisation chimique de déchets de PET au cours d'une opération d'extrusion. Le procédé se décompose en deux étapes : la conversion du PET en oligomères α, ω-difonctionnels et l'intégration de ces oligomères dans une nouvelle réaction chmique. Un grand nombre de travaux concernant le recyclage chimique du PET porte sur l'alcoolyse du PET en présence d'éthylène glècol : le PET réagit avec un large excès d'éthylène glycol conduisant au monomère et au dimère du PET au bout de plusieurs heures de réaction. L'alcoolyse du PET en présence d'oxyde de dibutylétain et d'un α, ω-diol est menée au sein d'une extrudeuse bi-vis sur des temps de séjour de l'ordre de la minute. La réaction est donc conduite dans un réacteur continu à l'état fondu sans solvant. La réaction entraîne des coupures au sein de la chaîne de PET et transforme le polymère en oigoesters téréphatalate α, ω-diols de masses molaires moyennes en nombre de l'ordre de 1000g. Mol-1 et de températures de fusion variables selon la nature de l'α,ω-diol réactif initialement introduit. Cette réaction est réalisée avec des quantités relativement faibles de reéactifs et de catalyseur. Les oligomères ainsi synthétisés sont analysés à l'aide de techniques classiques d'analyse des polyesters. Une méthode permettant de suivre la viscosité du mélange réactif au cours du temps à l'aide d'un spectromètre mécanique donne une bonne estimation de la cinétique de la réaction d'alcoolyse du PET et montre que les temps de réacion sont bien compatibles avec les temps de séjour au sein d'une extrudeuse. La deuxième étape envisagée est la réaction de ces oligomères avec un anhydride ou un dianhydride à l'état fondu afin de synthétiser un nouveau polymère ou prépolymère, et d'autres réactions peuvent être envisagées. Le but de ce procédé de valorisation du PET est le couplage de deux extrudeuses en cascade

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Saint-Loup, René. "Recyclage chimique du poly(éthylène téréphtalate). Application à la synthèse d'élastomères thermoplastiques." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20168.

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Imbernon, Lucie. "Réticulation non-permanente, chimique ou physique, du caoutchouc naturel époxydé : propriétés dynamiques et recyclage." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066427/document.

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Abstract:

Améliorer le recyclage des caoutchoucs est un enjeu majeur de la société actuelle. Ces matériaux sont classiquement réticulés de manière permanente par chimie covalente, ce qui empêche toute modification ultérieure de la structure du réseau. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à concevoir le recyclage en amont, en utilisant des méthodes de réticulation non-permanentes. Le caoutchouc naturel époxydé (ENR), choisi comme élastomère de base de l'étude, est efficacement réticulé par l'action de diacides carboxyliques qui réagissent sur les fonctions oxiranes pour former des ponts esters. D'une part, l'ajout d'un catalyseur de transestérification au sein du matériau a permis d'envisager l'obtention de propriétés vitrimères. Les avantages de cette chimie covalente échangeable sont mis en évidence par comparaison avec les réseaux permanents faiblement réticulés qui montrent eux aussi des propriétés de relaxation et d'adhésion. D'autre part, l'utilisation d'un diacide comportant dans sa chaîne une fonction disulfure dynamique apporte un certain degré de recyclabilité, comparable à ce qui peut être obtenu par vulcanisation conventionnelle au soufre. La chimie décrite ici présente cependant l'avantage majeur de ne pas être toxique pour l'environnement, contrairement à la vulcanisation. Enfin, le greffage d'acides gras à chaîne cristallisable sur l'ENR conduit à l'obtention d'élastomères thermoplastiques. L'étude par diffraction des rayons-X sous traction cyclique montre que ces réseaux physiques cristallisent sous contrainte aussi bien que l'ENR réticulé chimiquement aux diacides
Improving rubber recyclability is a major challenge of today’s society. These materials are usually crosslinked through permanent covalent chemistry, which prevents any further modification of the network structure. The aim of this thesis was to design the recyclability up-stream by using non-permanent chemistry for rubber crosslinking. Epoxidized natural rubber (ENR), chosen as the base rubber, is efficiently crosslinked by reaction of dicarboxylic acids on oxirane rings to form ester bonds. On the one hand, the addition of a transesterification catalyst let foresee the obtaining of vitrimer properties. The advantages of this exchangeable chemistry are shown by comparison to lightly permanently crosslinked rubbers that also show stress relaxation and adhesion properties. On the other hand, using a functionalized diacid with a central disulphide function, a certain degree of reprocessability could be obtained, comparable to what was obtained by conventional sulphur vulcanization. A major advantage of the presented diacid chemistry over vulcanization is the non-toxicity towards the environment. Lastly, by grafting long crystallizable fatty acids onto ENR, we synthesized thermoplastic elastomers. Like diacid-crosslinked ENR (chemical network), these physical networks show strain-induced crystallization measured by X-ray diffraction during cyclic tensile tests

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Imbernon, Lucie. "Réticulation non-permanente, chimique ou physique, du caoutchouc naturel époxydé : propriétés dynamiques et recyclage." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066427.pdf.

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Abstract:

Améliorer le recyclage des caoutchoucs est un enjeu majeur de la société actuelle. Ces matériaux sont classiquement réticulés de manière permanente par chimie covalente, ce qui empêche toute modification ultérieure de la structure du réseau. Au cours de cette thèse, nous avons cherché à concevoir le recyclage en amont, en utilisant des méthodes de réticulation non-permanentes. Le caoutchouc naturel époxydé (ENR), choisi comme élastomère de base de l'étude, est efficacement réticulé par l'action de diacides carboxyliques qui réagissent sur les fonctions oxiranes pour former des ponts esters. D'une part, l'ajout d'un catalyseur de transestérification au sein du matériau a permis d'envisager l'obtention de propriétés vitrimères. Les avantages de cette chimie covalente échangeable sont mis en évidence par comparaison avec les réseaux permanents faiblement réticulés qui montrent eux aussi des propriétés de relaxation et d'adhésion. D'autre part, l'utilisation d'un diacide comportant dans sa chaîne une fonction disulfure dynamique apporte un certain degré de recyclabilité, comparable à ce qui peut être obtenu par vulcanisation conventionnelle au soufre. La chimie décrite ici présente cependant l'avantage majeur de ne pas être toxique pour l'environnement, contrairement à la vulcanisation. Enfin, le greffage d'acides gras à chaîne cristallisable sur l'ENR conduit à l'obtention d'élastomères thermoplastiques. L'étude par diffraction des rayons-X sous traction cyclique montre que ces réseaux physiques cristallisent sous contrainte aussi bien que l'ENR réticulé chimiquement aux diacides
Improving rubber recyclability is a major challenge of today’s society. These materials are usually crosslinked through permanent covalent chemistry, which prevents any further modification of the network structure. The aim of this thesis was to design the recyclability up-stream by using non-permanent chemistry for rubber crosslinking. Epoxidized natural rubber (ENR), chosen as the base rubber, is efficiently crosslinked by reaction of dicarboxylic acids on oxirane rings to form ester bonds. On the one hand, the addition of a transesterification catalyst let foresee the obtaining of vitrimer properties. The advantages of this exchangeable chemistry are shown by comparison to lightly permanently crosslinked rubbers that also show stress relaxation and adhesion properties. On the other hand, using a functionalized diacid with a central disulphide function, a certain degree of reprocessability could be obtained, comparable to what was obtained by conventional sulphur vulcanization. A major advantage of the presented diacid chemistry over vulcanization is the non-toxicity towards the environment. Lastly, by grafting long crystallizable fatty acids onto ENR, we synthesized thermoplastic elastomers. Like diacid-crosslinked ENR (chemical network), these physical networks show strain-induced crystallization measured by X-ray diffraction during cyclic tensile tests

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Tran-Minh, Anh-Kiet. "Conversion catalytique de dérivés de l'huile de colza : une nouvelle voie de valorisation chimique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2002. http://www.theses.fr/2002INPL002N.

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Abstract:

Dans ce travail de thèse, nous avons étudié la transformation chimique par catalyse hétérogène de l'oléate de méthyle et l'acide oléique, les deux principaux produits issus de l'huile de colza. Les acides gras sont obtenus par une hydrolyse des huiles suivie par une purification par distillation. Les esters méthyliques sont issus de la transestérification des huiles par du méthano1. L'étude paramétrique du craquage catalytique de l'acide oléique a été réalisée sur l'alumine activée, les zéolithes Y et (bêta) et sur les hydrotalcites. Les hydrocarbures aliphatiques en C 15-C21 sont formés majoritairement par le craquage avec l'alumine activée et les hydrotalcites, alors que les zéolithes favorisent la formation des hydrocarbures aromatiques (du benzène au naphtalène). Deux mécanismes de décomposition de l'acide oléique ont pu être proposés et mettent en jeu des réactions d'isomérisation, protonation, craquage en B, cétonisation, transfert d'hydrogène, réduction et déshydratation. L'étude cinétique a permis de calculer des ordres de réaction et des constantes cinétiques qui sont toutefois incorrects car la réaction catalytique a lieu en régime diffusionnel. L'étude paramétrique du craquage catalytique de l'oléate de méthyle (pur à 82%) sur l'alumine activée, silice-alumine et kaolinite a donné des conversions élevées à des températures comprises entre 400 et 450ʿC. Les alphaoléfines en CI0-C14, utilisées par la suite pour l'industrie des lubrifiants et tensioactifs, ne sont pas obtenues sélectivement en forte proportion. Un mécanisme de conversion de l'oléate de méthyle n'a pas pu être proposé parce que trop de produits de coupes d'hydrocarbures différents sont formés. Les perspectives de cette thèse seraient la modélisation du craquage catalytique de l'acide oléique afin de valider les résultats obtenus expérimentalement, et l'application de cette étude au recyclage des boues et des huiles de fritures usagées riches en acides gras.

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Halwani, Bouchra. "Recyclage des eaux grises : Etude de nouvelles filières de traitement." Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R066.

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Abstract:

Le recyclage des eaux constitue une bonne option pour une majeure partie des eaux usées résiduaires urbaines rejetées dans le milieu naturel. L'eau grise compose 61% du flux total des eaux usées, elle provient essentiellement de l’usage en salle de bain, en cuisine et lavage de linge (machines à laver). Une fois traitée, cette eau peut être facilement réutilisée à l'exclusion de l'office comme eau potable. Ce travail de recherche explore les possibilités de traitement des eaux grises et de choisir les techniques de traitement les plus efficaces et les moins coûteuses. Nous avons identifié les différents types de procédés de traitement, puis nous avons choisi les systèmes qui peuvent fournir à la fois de l'efficacité et la faisabilité pour le traitement des eaux grises à faible charge. Après avoir sélectionné deux systèmes de traitement, nous les avons fusionnés en un seul système. Ces deux systèmes s'appuient fortement sur les procédés d'adsorption. Différents types d'adsorbants, à faible coût et adapté aux pays en voie de développement ont été testés : résidus de briques, du charbon actif et différentes granulométries de sable. La demande chimique en oxygène, la turbidité et le pourcentage d'élimination des agents actifs ont été utilisés pour juger l’efficacité de chaque adsorbant. Après avoir sélectionné le support de filtration, nous nous sommes concentrés sur le concept de phytoremédiation en utilisant différents types de plantes. Le choix s’est porté sur la Lavande pour réaliser les expérimentations. Deux paramètres ont été suivis, la demande chimique en oxygène et la turbidité, pour juger l’efficacité du traitement sur un système pilote.Les résultats obtenus montrent que le pilote est opérationnel et permet de récupérer une grande quantité d'eau qui pourrait être réutilisée dans les toilettes ou l'irrigation. La dimension sociétale est un élément très important dans le succès de tout nouveau système de traitement destiné à une large utilisation par la population ou la collectivité. En fonction de l'option choisie, des enquêtes ont été réalisées pour percevoir la volonté d’engagement dans une telle voie de traitement
Greywater constitutes 61% of the total wastewater stream that includes bathroom waters, kitchen water and washing machines. When treated, this source can be easily reused in wide options excluding potable uses. This study explores the opportunities to treat greywater and try to choose the most efficient yet cheap treatment systems.An overall view of different types of treatment systems was conducted, and then we chose which systems could deliver both efficiency and feasibility for low load greywater. After selecting two types of treatment systems, we needed to merge both of them into one system that will enhance the treatment efficiency. These two systems rely tightly on adsorption that is why we wanted to identify which adsorbent can offer the best percentage of pollutants elimination but still fit in the low budget of low income countries. Different types of adsorbent were tested: different bricks residues, activated carbons and different grain size of sand. Chemical oxygen demand, turbidity and the percentage of elimination of active agents were used to judge their effectiveness. After selecting fine sand and coarse sand, a phytoremediation concept was used, this require testing different type of plants. Lavender was then selected to be part of our system. Chemical oxygen demand and turbidity were used to judge whether or not our system could deliver good results. After running these two tests, our pilot showed great results and recovered great amount of water that could be then used in different reuse options like toilet flushing or irrigation. Because user’s opinion and social acceptance is a threat to any new treatment system, we visited some of the nearest hotels and resorts to see their willingness to engage in such treatment path. In addition, cost is always a major throwback to any new treatment system; therefore, cost benefit analysis was used to ensure the feasibility of our pilot

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Lacanau, Valentin. "Conception et étude physico-chimique d’amphiphiles auto-assemblés pour l’extraction de métaux et la catalyse en milieu aqueux." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS127.

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Abstract:

Ce projet vise à étudier et développer un principe novateur pour la valorisation de métaux issus du recyclage, en particulier du Pd, consistant en l’utilisation directe d’une phase organique issue d’une extraction liquide-liquide pour effectuer des réactions organo-catalysées en phase micellaire aqueuse. Le passage du Pd de la phase organique à la phase aqueuse est assuré par des tensio-actifs (TA) développés par l’équipe CBSA de l’IBMM (C. Pépin & F. Bonneté), et dont la structure vise à être optimisée afin de répondre aux contraintes liées à la récupération par voie hydrométallurgique du Pd issu de déchets électroniques, assurée par l’équipe LHYS de l’ICSM (D. Bourgeois). Suite à une preuve de concept récemment acquise en partenariat entre ces deux équipes du LabexCheMISyst et une équipe de Strasbourg (UdS, F. Bihel), il s’agit ici d’établir de façon rationnelle une relation entre la structure des TA, modulable à façon, les propriétés physico-chimiques des assemblages résultant de leur auto-association, et leur aptitude à contre-extraire puis stabiliser le Pd en phase aqueuse. Les connaissances fondamentales ainsi acquises permettraient alors une valorisation efficace de ces systèmes
This project aims to study and develop a novel principle dedicated to the valorisation of recycled metals, especially palladium. It consists in the direct use of an organic phase arising from a solvent extraction process into organo-catalyzed cross-couplings performed in aqueous micellar phases. The palladium transposition from the organic phase into the aqueous phase is performed thaks to surfactants developed by the CBSA team (C. Pépin & F. Bonneté, IBMM), and which structure has to be optimized to answer to the specifications linked with the hyrometallurgical processes dedicated to palladium recovery from electronic wastes, performed by the LHYS team (D. Bourgeois, ICSM). Following a recent proof of concept involving these both teams from the ChemiSyst LabEx and a third team from the Strasbourg University (F. Bihel), the present project will consist in the rational description of the relationship between the surfactants, easily tunable, the physic-chemical properties resulting from their auto-assembly, and their aptitude to back-extract and stabilize the palladium in the aqueous medium. The fundamental knowledge thus acquired will enable and efficient valorization of the proposed systems

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Thiebaud-Roux, Sophie. "Valorisation chimique de composés lignocellulosiques : obtention de nouveaux matériaux." Phd thesis, Toulouse, INPT, 1995. http://oatao.univ-toulouse.fr/7362/1/thiebaud.pdf.

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Abstract:

Le développement industriel et économique de ces dernières décennies a entraîné une forte production de déchets de l'agriculture. Une des valorisations possibles de ces co-produits est leur conversion en matériaux thermoplastiques par la modification chimique des fonctions hydroxyles de la matière lignocellulosique. Une méthode d’estérification du bois par des chlorures d’acides gras en l’absence de solvant organique est proposée. Un courant d’azote a permis d’entraîner le chlorure d’hydrogène formé au cours de la synthèse et de déplacer l’équilibre de la réaction. L’optimisation des conditions expérimentales (débit d’azote, température et durée de la réaction, quantité de chlorure d’acide) a permis d’obtenir avec le chlorure d’octanoyle un gain de poids expérimental de l’échantillon estérifié de 87% et un taux d’ester de 60%. Une fraction de bois estérifié (52%) s’est solubilisée dans le milieu réactionnel lors de l’estérification. Deux pré traitements de la matière lignocellulosique ont été testés : l’ozonisation et l’hydrolyse acide douce. Ce dernier est le plus intéressant car il conduit à un gain de poids expérimental plus élevé (102%). La généralisation de la réaction d’estérification du bois à d’autres chlorures d’acides gras (décanoïque à octadécanoïque) et à d’autres déchets lignocellulosiques (bagasse d'agave, jacinthe d’eau, paille de blé, moelle de sorgho) a mis en évidence une différence de réactivité liée à la composition chimique du substrat et à la longueur de la chaîne carbonée du réactif. L’estérification du bois par les chlorures d’acides gras lui a conféré de nouvelles propriétés telles que la thermoplasticité due à la diminution de la cristallinité de la cellulose du bois durant la modification chimique, l’hydrophobicité et une meilleure stabilité thermique.

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Colomines, Gaël. "Recyclage chimique du polyéthylène téréphthalate (PET) par glycolyse : étude de la cristallinité des glycolysats et leurs applications." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20020.

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Abstract:

La dépolymérisation du polyéthylène téréphthalate (PET) par un diol, appelée aussi glycolyse, est l’une des méthodes de recyclage chimique du PET qui tend à se développer pour répondre à l’augmentation de la quantité de déchets de PET provenant de bouteilles et autre flaconnage. Le but de ce travail de thèse était de développer une nouvelle méthode de glycolyse permettant de contrôler la cristallinité des glycolysats qui nuit au développement de débouchés industriels et d’explorer des applications possibles pour valoriser ces composés. Dans un premier temps, de nouveaux glycolysats de PET ont été synthétisés à partir d’oligoesters afin d’obtenir les composés les moins cristallins possibles. Dans un second temps, la cristallinité de différents glycolysats a été étudiée par microscopie optique sous lumière polarisée, DSC, rhéologie et quantifiée par rayons X. Par la suite, les nouveaux glycolysats amorphes ont été appliqués dans l’élaboration de résines polyuréthanes. Des élastomères thermoplastiques ont également été synthétisés à partir de glycolysats cristallins et d’un polyéther aliphatique et leur propriétés diélectriques ont été évaluées. Finalement, l’utilisation de glycolysats comme macroamorceurs a été explorée dans la synthèse de copolymères triblocs par polymérisation radicalaire par transfert d’atomes ou A. T. R. P.
The depolymerization of polyethylene terephthalate (PET) using a diol as reagent (also called glycolysis) is one of the most often used chemical recycling method which is nowadays developed due to the increase of the PET waste amount coming from plastic bottles. The target of the thesis was to develop a new glycolysis method allowing the control of the crystallinity of the glycolysates in order to valorize them. In a first part, new glycolysates of PET were synthesized from oligoesters instead of diols to obtain the lower crystalline compounds. In a second part, the crystallinity of the different glycolysates was determined by optical microscopy under polarized light, DSC, rheology and quantified by X-ray analyses. These new amorphous glycolysates were then used in the preparation of polyurethane resins. Thermoplastic elastomers were also synthesized from crystalline glycolysates and from an aliphatic polyether and their dielectric properties were evaluated. Finally, the use of glycolysates as macroinitiator was explored in the synthesis of tribloc copolymers using atom transfer radical polymerization (A. T. R. P. )

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Abbadie, Alexandra. "Nettoyage chimique humide de surfaces silicium (appliqué au recyclage), nettoyage chimique humide et préparation de surface d'alliages silicium-germanium et de couches de germanium pur." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30082.

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Nugraha, Adi. "Influence des interactions entre producteurs et consommateurs sur le recyclage des éléments nutritifs (N et P) en milieu océanique." Brest, 2010. http://www.theses.fr/2010BRES2050.

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Abstract:

Les herbivores et carnivores aquatiques sont des sources et des puits d’azote (N) et de phosphore (P), et ce à travers la consommation d’N et de P contenu dans leur alimentation et le rejet, via l’excrétion ou les fécès, d’une partie de cet N ou P. Cette dynamique « source/puit » (appelée CNR: Consumer-driven Nutrient Recycling) peut avoir un impact sur la disponibilité relative des éléments N et P pour la croissance des producteurs primaires, et au final sur la structure et le fonctionnement des communautés planctoniques. Le principal objectif de ce travail était d’étudier l’influence potentielle de ces rétroactions sur la distribution des éléments N et P dans l’océan, et les répercussions sur la production primaire global. Pour cela, les principes de bases du concept de CNR (Sterner, 1990) ont été intégrés dans un modèle des cycles du phosphore et de l’azote, dérivé de celui de Tyrrell (1999). Le modèle montre que les herbivores et carnivores peuvent influencer la distribution des éléments N et P dans l’Océan, et de fait exercer un contrôle sur la production primaire marine. La production primaire marine est plus élevée dans le modèle lorsque les herbivores et carnivores sont pris en compte. Cette augmentation de la production primaire est surtout associée à l’excrétion de phosphore par les herbivores, la production primaire est d’autant plus élevée que les herbivores ont un rapport molaire N :P (dans leurs tissus) supérieur à celui des algues qu’ils consomment. Au final, ce modèle suggère que les maillons trophiques supérieurs, herbivores et carnivores, peuvent jouer un rôle majeur dans la distribution et la stoichiométrie des éléments N et P dans l’océan
Aquatic herbivores and carnivores act as sources and sinks for nitrogen (N) and phosphorus (P) through the consumption of organic N and P, and subsequent excretion of organic and inorganic forms in marine systems. These source/sink dynamics, known as consumer-driven nutrient recycling (CNR) may, in turn, control the availability of potentially limiting nutrients for marine primary producers. The overall goal of this work was to investigate the influence of CNR on the distribution of N and P in the ocean, and the resulting consequences for marine primary production. For this purpose, a model of N and P cycling in the ocean, derived from that of Tyrrell (1999), was used and extended to include the basic principles of CNR theory (Sterner, 1990). The model showed that marine herbivores may affect the supply and the stoichiometry of N and P in the ocean, thereby exerting a control on global primary production. The predicted global primary production was higher when herbivores were included in the model, particularly when these herbivores had higher N:P ratios than phytoplankton. This higher primary production was triggered by a 10w N:P resupply ratio (from excretion by herbivores), which, in turn, favoured the P-limited N2-fixation and eventually the N-limited non-fixers. Finally, producer-consumer interactions fed back on the N and P inventories in the deep ocean through differential nutrient recycling. ’ Although simple, the model presented here suggested that higher trophic levels (here herbivores and carnivores) may affect nutrients inventories in the deep ocean through passive and active export of N and P

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Riou, Fabienne. "Procédé de traitement des déchets de circuits imprimés : valorisation par dépolymérisation chimique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0906.

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Abstract:

Face à une croissance importante des déchets d'équipements électriques et électroniques, des directives visant des objectifs de collecte, de valorisation et de recyclage ont été adoptées. Concernant les déchets de circuits imprimés, une difficulté majeure apparaît puisqu'ils sont composés de polymère thermodurcissable, infusible et insoluble, dont la structure chimique varie d'un produit à l'autre. Seul un traitement par solvolyse permet de récupérer à la fois les fibres de renfort non fragilisées, les métaux et le polymère, sans conduire à des substances nocives formées à plus haute température. Au cours de cette recherche, l'influence de plusieurs paramètres, sur les performances de la solvolyse de différents types de circuits imprimés, a été étudiée de façon systématique. Seule l'utilisation de glycols en milieu basique permet de faire passer en solution la totalité du polymère pour tous les circuits étudiés, et de récupérer ainsi des fibres et métaux très peu contaminés par de la matière organique. Un procédé optimal a été déterminé. Il est reproductible et a été validé sur un lot industriel de circuits imprimés provenant du démantèlement d'ordinateurs hors d'usage. Dans les conditions de solvolyse retenues, des réactions de cyclisation et, plus surprenant, de transetherification, conduisant à une dégradation du solvant réactif, ont été mises en évidence. Les fibres peuvent être réutilisées pour d'autres applications. La séparation des fibres et des métaux doit être effectuée par lixiviation de ces derniers qui peuvent ensuite être valorisés par hydrométallurgie. Le liquide organique, qui contient beaucoup de solvant, peut servir à solvolyser des déchets de pet pour obtenir un polyol précurseur de mousses polyuréthanes avec des propriétés anti-feu par la présence des composés organobromes provenant du polymère.

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Meyer, Thierry. "Etude à l'aide d'une méthode chimique de la ségrégation lors d'une polymérisation dans un réacteur tubulaire à recyclage /." [S.l.] : [s.n.], 1989. http://library.epfl.ch/theses/?nr=810.

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Lanoir, David. "Caractérisation physico-chimique des résidus de broyage automobile : analyse des effluents gazeux émis lors de leur incinération en vue d'une valorisation énergétique." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0314.

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Abstract:

En France chaque année, deux millions de véhicules sont retirés de la circulation et doivent être éliminés. Quatre-vingt pour-cent d'entre eux le sont dans un centre de broyage. L'élimination d'une épave automobile génère, après récupération de l'acier et des métaux non ferreux, une quantité de matière non recyclable représentant environ vingt-cinq pour-cent de sa masse : les résidus de broyage automobile (R. B. A. ). Ces matériaux, constitués essentiellement de plastiques et de caoutchoucs, sont pour l'instant déposés en décharge. D'autres voies d'élimination sont à l'étude; parmi celles-ci, on note l'incinération. Elle présente l'avantage de diminuer considérablement le volume à mettre en décharge par obtention d'un mâchefer d'encombrement moindre. En outre, il est toujours possible d'envisager une récupération énergétique par le chauffage de zones urbaines ou de collectivité (les R. B. A. Seraient incinérés à 850°C dans des installations type U. I. O. M. ) ou par l'entretien des hautes températures (plus de 1100°C) régnant dans les fours de cimenterie. Une caractérisation physico-chimique des R. B. A. A permis de démontrer que leur incinération répondait bien aux attentes en production d'énergie et gain de volume, et de déterminer leurs teneurs en métaux lourds et en chlore. L’analyse des principaux effluents gazeux émis lors de leur incinération à deux températures (850 et 1100°C) a complété cette étude. Divers polluants ont ainsi été suivis : les oxydes de carbone, les oxydes d'azote, le dioxyde de soufre, les acides chlorhydrique et cyanhydrique, le sulfure d'hydrogène et les composés organiques volatils (C. O. V. )

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Dellinger, Mathieu. "Apport des isotopes du lithium et des éléments alcalins à la compréhension des processus d'altération chimique et de recyclage sédimentaire." Paris, Institut de physique du globe, 2013. http://www.theses.fr/2013GLOB1104.

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El, Gersifi Khalid. "Recyclage de tubes en matériaux composites fibres de verre utilisés dans les centrales de production d'électricité." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2002. http://www.theses.fr/2002ECAP0853.

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Abstract:

La valorisation des matrices époxyde renforcées par de la fibre de verre a constitué l'objet de ces recherches. La recherche bibliographique a permis d'aborder la notion de composite, d'étudier les différents modes de recyclage existant et les nouvelles matrices recyclables. La dépolymérisation par solvolyse des composites, dans un but de valorisation des produits résultants a été développée. La solvolyse des époxydes durcis anhydride est assez aisée. Le tétrabutylorthotitanate s'est révélé un catalyseur efficace. Tous les glycols peuvent être utilisés mais le dièthylèneglycol et la monoéthanolamine donnent les meilleurs résultats. La dépolymérisation est poussée jusqu'au stade monomère. Le glycolysat est constitué par des esterdiols, des tétraalcools et l'excès de glycol. Le solvant peut être éliminé par distillation sous vide, sans réactions de rééquilibrage. La solvolyse des matériaux composites est également réalisable. Les fibres de verres sont libérées facilement. Des échantillons de grande taille peuvent être traités. Après lavage et séchage, des fibres longues sont récupérées. Bien que les réseaux époxyde durcis amine ne contiennent pas de jonctions esters, la solvolyse conduit encore à une dépolymérisation, plus aisée lorsque le durcisseur est une amine aliphatique. La solvolyse de composites à matrice DGEBA durci amine aromatique conduit à la libération des fibres, mais polluées par des résidus organiques. Un essai de solvolyse avec la xylylènediamine a donné des résultats encourageants. L'utilisation du glycolysat comme glycol modifié pour traiter des déchets de PET a été étudiée. Les polyols résultants donnent des mousses polyuréthanes intéressantes. Des essais de valorisation du polyol en résine vinylester et polyester insaturé ont également été entrepris. Toutes les matrices époxyde contenant un site ester sont aptes au recyclage. C'est le cas notamment des résines cycloaliphatiques et ce, quelque soit le durcisseur associé.

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Twite, Kabamba Eddy. "Polymer foams and composites recycling : Rheological and Macromolecular Investigations." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27578/27578.pdf.

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Idris, Adamu Aminu. "Upcycling of polyethylenes by catalysis." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2023. https://n2t.net/ark:/47881/m6fx79jm.

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Abstract:

La synthèse d’oligomères/molécules téléchéliques fonctionnels directement à partir de déchets de polyéthylène (PE), bien que très intéressante d'un point de vue environnemental et économique, reste encore aujourd'hui un problème majeur à résoudre. En effet, la forte inertie chimique du polyéthylène (liaisons covalentes C(Sp3) – C(Sp3) & C(Sp3) – H(Sp3) très robustes et difficiles à activer) est un frein important à un recyclage chimique efficace et durable de ce type de matériau. Parmi les différentes méthodes chimiques actuellement disponibles pour le traitement des déchets de polyoléfines, on peut citer la pyrolyse, le craquage thermique et/ou l'hydrocraquage catalytique. Cependant, de telles approches conduisent le plus souvent à des mélanges d'hydrocarbures de manière non sélective, difficilement valorisables. Dans cette thèse, nous cherchons à développer une voie plus intéressante vers la circularité des polyoléfines avec comme objectif le recyclage chimique de polyéthylènes en oligomères α,ω – divinyle ou diacétate. Notre stratégie repose sur un processus en deux étapes via d'abord la création d'alcènes internes réactifs sur le squelette principal du polymère par déshydrogénation catalysée par l'iridium, suivie de la dépolymérisation des polymères insaturés résultants par métathèse catalysée par le ruthénium. Cette approche nous a semblé particulièrement bien adaptée à nos objectifs de développer un procédé économe en énergie pour la dépolymérisation du polyéthylène en oligomères fonctionnalisés de faible poids moléculaire à fort potentiel circulaire de réintégration dans la chaîne de valeur du polyéthylène. Une étude approfondie de l’influence des paramètres réactionnels, nature du catalyseur et grades de différents polyéthylènes a d'abord été entreprise pour les deux réactions. Dans un premier temps, nous avons montré que différents niveaux d'insaturations internes pouvaient être générés sur le squelette du PE en faisant varier le ligand du catalyseur et sa concentration ou les conditions de déshydrogénation sans compromettre ses propriétés structurelles et thermiques. Dans un deuxième temps, la métathèse croisée appliquée à ces polyéthylènes insaturés avec l'éthylène et le cis–1,4–diacétoxy–2–butène comme agents de transfert de chaîne a permis d’obtenir des produits téléchéliques divinyle et diester avec des conversions élevées de 86 % et 91 % respectivement. Les produits finaux à haute valeur ajoutée de ce procédé en deux étapes pourraient être utilisés comme matière première pour la conception de nouveaux polymères recyclés, réduisant ainsi à la fois l'exploitation des ressources fossiles pour la production de polymères et son impact environnemental associé
The synthesis of functional telechelic oligomer/molecule platforms directly from polyethylene (PE) wastes, although very appealing from an environmental and economic point of view, remains today a major problem to tackle. Indeed, the strong C(Sp3) – C(Sp3) & C(Sp3) – H(Sp3) σ-covalent bonds of polyethylenes are undoubtedly not only at the origin of the robustness and chemical inertness of PEs relative to many reagents but also dramatically hamper their chemical recycling. Among the different chemical methods currently available for the treatment of polyolefin wastes, one can cite pyrolysis, thermal cracking, and/or catalytic hydrocracking. However, such approaches most often lead to mixtures of hydrocarbons in a non-selective manner, which are difficult to valorize. In this dissertation thesis, we seek to develop a more valuable route toward polyolefins circularity through polyethylenes upcycling into α,ω–divinyl, or diacetate oligomers. Our strategy involves a two-step process via first the creation of reactive internal alkenes on the main polymer backbone by iridium-catalyzed dehydrogenation followed by depolymerization of the resulting unsaturated polymers using Ru–catalyzed metathesis. A thorough screening of the reaction parameters, nature of the catalyst, and substrate scope was first undertaken for both reactions. We have shown that different levels of internal unsaturation can be generated on the PEs backbone by playing with the catalyst ligand, loading, or conditions of dehydrogenation without compromising its structural and thermal properties Subsequent cross-metathesis of these internally unsaturated polyethylenes with ethylene and cis–1,4–diacetoxy–2–butene as chain transfer agents afforded divinyl and diester telechelic products with 86 % and 91 % conversions (of internal double bonds into functional chain ends) respectively. The high-value-added end-products of this two-step process could be used as feed for the synthesis of recycle-by-design polymers, thereby reducing the exploitation of fossils for polymer production and its associated environmental impact

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Kauffmann, Anne. "Etude physico-chimique du devenir de certains métaux lourds lors de la valorisation énergétique de résidus de broyage de l'industrie automobile." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0334.

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Abstract:

Avec un parc automobile de 23 à 25 millions de véhicules, la France doit faire face à l'élimination d'environ 2 millions d'épaves par an. Après leur broyage, des tris successifs permettent de séparer les parties métalliques, recyclables, d'un résidu constitué essentiellement de plastiques et de caoutchoucs. Celui-ci est actuellement mis en décharge (350 à 400 kt/an). La législation concernant les décharges devenant plus restrictive, d'autres voies d'élimination des résidus de broyage automobile (R. B. A. ) sont à l'étude. La valorisation énergétique en est une et a fait l'objet de ces travaux. La caractérisation physico-chimique des R. B. A. A mis en évidence la présence de métaux en quantités importantes. Le but de ce travail était ainsi l'étude du devenir de certains métaux lors de la dégradation thermique des R. B. A. . Cinq métaux cibles ont été choisis: le baryum, le cuivre, le plomb, l'étain et le zinc. Les essais ont porté sur différents échantillons: du PVC chargé en métaux, des matériaux modèles constituants des R. B. A. (mastic de type PVC, mastic polyuréthanne, poudrette de pneus) puis les R. B. A. Eux mêmes. Une étude théorique parallèle a montré que la teneur en chlore est un facteur déterminant sur la volatilité des métaux étudiés

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Daumer, Marie-Line. "Analyse des transformations du phosphore lors du stockage et du traitement biologique et physico-chimique des lisiers de porc en vue d'un recyclage." Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000176/.

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Abstract:

Pour favoriser le recyclage du phosphore des lisiers de porcs sous la forme d'engrais chimique, facilement exportable et valorisable en dehors des zones de production animale intensive, il est nécessaire de séparer le phosphore de la matière organique. Le phosphore des lisiers étant initialement à plus de 60% sous une forme minérale solide mélangée à la matière organique, nous avons conçu un procédé en 3 étapes : (1) solubilisation du phosphore, (2) séparation solide/liquide puis (3) précipitation. La solubilisation constitue le principal verrou technologique à la mise en place de ce procédé. Nous avons donc étudié trois stratégies/possibilités de solubiliser le phosphore et d'augmenter ainsi la proportion de la fraction dissoute du phosphore. La première stratégie évaluée est l'ajout d’acide benzoïque à la ration des porcs et la réduction du taux de protéines. Cette modification de la ration alimentaire réduit le pH des lisiers d’une unité environ, augmentant ainsi la proportion de phosphore dissous dans le lisier stocké jusqu'à 20% du phosphore total. Cette augmentation reste toutefois insuffisante pour envisager un procédé de recyclage performant. La seconde stratégie est l'optimisation du relargage de phosphore lors du traitement biologique de l'azote des lisiers par aération intermittente. Les résultats obtenus au cours de ce travail ont montré que les métabolismes de relargage/accumulation du phosphore sont masqués par l'effet du pH lors de ce traitement biologique. En effet, le pH élevé provoque la précipitation du phosphore relargué pendant l'anaérobiose alors que, au contraire, l'acidification du milieu induite par la nitratation, provoque la dissolution des formes minérales pendant l’aérobiose. Cette dissolution masque l'accumulation du phosphore par la biomasse pendant l’aération. Une augmentation significative de la concentration en phosphore dissous est obtenue en augmentant la concentration d’azote nitrifié par cycle (augmentation de la durée des cycles et réduction du temps de séjour). Cependant, la fraction de phosphore dissous par ce biais ne dépasse pas 20-25% du phosphore total. La troisième possibilité est l’utilisation de réactifs acides. Dans ce cas, la réduction du pouvoir tampon des lisiers, obtenus avec les régimes alimentaires acidifiants ou après traitement biologique permet d'envisager une forte réduction de réactif lors d'un procédé de dissolution par ajout d'acide puis de précipitation. Suite à la dissolution du P par ajout d'acide, des essais de précipitation ont été effectués avec ajout de soude, de bicarbonate de soude ou de magnésie. La précipitation de la totalité du P a été obtenue a partir de pH 7 et les principales formes obtenues et identifiées sont la struvite et une forme non cristalline de calcium phosphate. Enfin, le logiciel de modélisation géochimique PHREEQCI a été évalué au cours de ce travail et permet de simuler l'effet de l’ajout d'acides ou de bases dans le milieu et de donner une description qualitative des phases solides obtenues
To recycle phosphorus from pig slurry, as a chemical fertilizer which could be easily transported and used far from intensive livestock areas, it is necessary to remove phosphorus from organic matter. Since pig slurry has more than 60% of its phosphorus in solid mineral form we have designed a three step process of solubilisation, solid/liquid separation and precipitation to realise such a reduction. The solubilisation was the main obstacle in the development of this process. We have studied three means to increase the ratio of dissolved phosphorus. The first one was to add benzoic acid and to reduce the amount of protein in the pig feed. The pH was reduced by 1and the dissolved phosphorus ratio increased up to 20% after storage, but it was not sufficient for the recycling process. The second one was to optimise phosphorus release during the biological treatment of nitrogen by sequential aeration. Both biological phosphorus release and uptake were concealed by the effect of pH. The high level of pH led to the precipitation of released phosphorus during the anaerobic stage. Contrary to this, acidification induced by nitrification led to solubilisation of mineral forms of phosphorus which concealed the uptake of phosphorus during the aerobic stage. A significant increase of dissolved phosphorus was obtained by increasing the amount of nitrogen nitrified in one cycle, which was accomplished by increasing the cycle duration and decreasing the hydraulic retention time. However, the ratio of dissolved phosphorus was always less than 20-25%. The third way was to use an acidic reactant. This could be viewed only if the buffer effect was previously reduced by feeding the pigs with the acidifying diet or by biological treatment. After acidic solubilisation, phosphorus was precipitated as struvite and amorphous calcium phosphate by adding either sodium hydroxide, sodium carbonate or magnesium oxide. The geochemical modelling tool PHREEQCI was successfully used to simulate acid or base addition in slurry and was helpful to give a description of the solid phase composition

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Le, Guern Cécile. "Séparation de déchets de plastiques par voie physico-chimique (flottation-moussage) en vue de leur recyclage : applicabilité au mélange PVC/PET bouteilles." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1997_LE_GUERN_C.pdf.

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Abstract:

Dans le cadre du recyclage des bouteilles en PVC et en PET, la séparation entre plastiques, nécessaire pour des raisons d'incompatibilité (chimique, mécanique), doit réduire à moins de 100 ppm la pollution d'une résine par l'autre. Cette étape est rendue particulièrement délicate du fait de leur densité similaire. L’objectif de nos travaux est d'évaluer si la physico-chimie de surface de ces plastiques, et/ou sa modification, permet d'envisager une séparation par flottation-moussage. La flottation s'appuie principalement sur les différences de mouillabilité entre particules. Les PVC et PET étant hydrophobes, un traitement de surface visant à rendre sélectivement hydrophile l'un d'entre eux est nécessaire. Dans le cadre du traitement physico-chimique envisage, une macromolécule organique a été sélectionnée au laboratoire (tube Hallimond) pour son action déprimante sélective sur le PET. Des essais de flottation en cellule pneumatique et la comparaison des propriétés de surface (chimie, mouillabilité, potentiel Zeta) avant et après traitement ont permis de montrer que l'action hydrophilisante de ce réactif est liée à la présence de calcium, ou, plus généralement, de cations bivalents. Le calcium, coadsorbé en même temps que la macromolécule sur la surface de plastique, permettrait la mise en place d'interactions électrostatiques. L'étude des paramètres, en cellule pneumatique, a permis de déterminer les conditions de séparation les plus favorables en terme de concentration en réactif, de pH, de granulométrie et de forme des particules. L’efficacité de la séparation par flottation est cependant affectée par l'hétérogénéité du gisement français de PVC. Malgré cette hétérogénéité, l'application à des mélanges réels issus du circuit de recyclage français actuel a donné des résultats encourageants. La quantité de PVC purifiée et la qualité du tri sont fonction à la fois du mode de lavage et de la forme des particules de PET. La méthodologie adoptée peut s'appliquer à d'autres mélanges de plastiques ou à d'autres mélanges contenant des plastiques.

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Pardal, Francis. "Etude de la réactivité des couples solvolysant-polymère dans les réactions d'alcoolyse des polyesters." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2005. http://www.theses.fr/2005ECAP0987.

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Abstract:

L'objet de ce travail était une meilleure compréhension des réactivités dans les réactions d'alcoolyse des polyesters faisant intervenir un liquide et une phase solide. A cette fin, nous avons mis au point un dispositif expérimental permettant le suivi cinétique isotherme des réactions de solvolyse. La glycolyse du PET s'étant révélée plus complexe que prévue nous nous sommes limités à l'étude des glycols comme solvolysants et principalement du PET comme polyester. Les paramètres d'étude sont : la température, la catalyse, la granulométrie, la nature des glycols, la nature et la cristallinité initiale du polyester. Les résultats obtenus ont montré une forte influence des conditions expérimentales (température et catalyse) sur l'évolution de la composition du mélange réactionnel en cours de dépolymérisation. L'ordre de réactivité des glycols étudiés s'est révélé dépendant des conditions de température et de catalyse. Schématiquement, la réactivité globale dépend à la fois de la réactivité chimique du solvolysant et de son pouvoir solvatant vis-à-vis du PET : la réactivité chimique du glycol n'est pas liée à la nature primaire ou secondaire de la fonction alcool, mais à la polarité globale du milieu réactionnel. La glycolyse non catalysée de polyesters modèles par le dipropylène glycol a montré des résultats surprenants car de grosses différences de réactivité peuvent être observées selon la nature des motifs glycoliques de ces polyesters
The object of this work was a better comprehension of the reactivities in alcoholysis reactions of polyesters. For this purpose, we developed an experimental device allowing the isothermal kinetic follow-up of solvolysis reactions. The glycolysis of the PET being revealed more complex than envisaged we have limited the study to glycols as solvolysants and mainly PET as polyester. The studied parameters are: temperature, catalysis, granulometry, nature of glycols, nature and initial crystallinity of polyester. The obtained results showed a strong influence of the experimental conditions (temperature and catalysis) on the evolution of the reactional mixture during depolymerization. The glycols reactivity order depends of temperature and catalysis conditions. Schematically, the total reactivity does not depend only of the glycol chemical reactivity but also on the polarity mixture. The non-catalyzed glycolysis of model polyester by the dipropylene glycol showed surprising results because big differences of reactivity can be observed according to the nature of the glycolic unity for these polyesters

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Rondon, Anton Miguel. "Influence de la formulation physico-chimique et des propriétés interfaciales sur la stabilité des émulsions asphaltènes-eau-huile : application à la deshydratation du pétrole." Pau, 2006. http://www.theses.fr/2006PAUU3021.

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Abstract:

La présence d'eau dans le pétrole est indésirable pour plusieurs raisons. La séparation de celle-ci s'avère donc nécessaire. Parmi les méthodes existantes, la voie " chimique " est la plus efficace, mais elle est toutefois très spécifique et coûteuse et ses mécanismes ne sont pas bien compris. Nous avons montré que la meilleure séparation est obtenue lorsque le HLB interfacial, résultant du mélange des HLBs des asphaltènes et des molécules de démulsifiants adsorbés, atteint une valeur optimale correspondante à l'équilibre entre les contributions hydrophiles et lipophiles. Nous avons mis en évidence qu'il existe un tensioactif par famille qui, dans sa concentration optimale, produit la séparation la plus rapide du fait de la combinaison des effets cinétiques et thermodynamiques. Par ailleurs, nous avons montré que les diagrammes en échelle log-log de la concentration de démulsifiant – et de la concentration en asphaltènes, présentent la même allure quel que soit le démulsifiant employé et la nature de la phase huileuse. Leur topologie dépend des différentes variables de formulation, à savoir le HLB du démulsifiant, la polarité de la phase huileuse, et probablement la salinité de l'eau, la température, la présence d'alcool, etc. . . Enfin, nous avons exploré les effets des variables physicochimiques à l'aide de la rhéologie interfaciale et de la tensiométrie dynamique, et nous les avons comparés aux mesures de stabilité des émulsions correspondantes. En nous appuyant sur des arguments thermodynamiques, nous avons montré qu'un phénomène de démixtion interfaciale pourrait expliquer la faible stabilité des émulsions à la formulation optimale
Water is undesirable in crude oil, for several reasons. It is thus necessary to separate it. Among existing separation methods, the so-called “chemical” way is known to be the most efficient one, but it is very specific and relatively expensive, and its action mechanism is not well understood yet. It was demonstrated that the best separation is attained when the interfacial HLB, resulting from the mixing of the HLBs of adsorbed asphaltene and demulsifier molecules, reaches an optimal value corresponding to the exact compensation between the lipophilic and the hydrophilic contributions. It was demonstrated that there is one surfactant in each family, which, at its optimal concentration, results in the quickest separation, as the best compromise between kinetics and thermodynamic phenomena. It was also shown that log-log plots of demulsifier versus asphaltene concentrations have the same topological configuration, whatever the demulsifier and the oil phase natures. Their topology depends on the different formulation variables, e. G. , demulsifier HLB, oil phase polarity, and probably upon salinity of water, temperature, alcohol type and concentration, etc. . . Finally, by using interfacial rheology and dynamic tensiometry, the effect of physicochemical variables was studied and compared with emulsion stability data. Based on thermodynamic arguments, it was demonstrated that interfacial demixing phenomena, are likely to explain the low stability of emulsions at optimum formulation

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Cognet, Marine. "Elaboration de matériaux hybrides pour le stockage de l’énergie et le recyclage de batteries Li-Ion." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS064.

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Abstract:

Le stockage de l’énergie est devenu un enjeu mondial et un défi majeur pour la transition énergétique. Il est, en effet, nécessaire de développer des matériaux de batteries plus efficaces et facilement recyclables pour un développement responsable de ces technologies.Dans le cadre de cette thèse, les MOFs ont été utilisés comme matériaux de batteries mais aussi comme outil pour le recyclage de batteries Li-ion. Trois différents modèles de matériaux ont ainsi été synthétisés, basés sur des groupements phosphonates, sulfonates ou encore carboxylates associés à différents métaux de transition (Fe, Co, Ni et Mn). Des performances électrochimiques intéressantes ont été obtenues et des analyses après leurs cyclages ont permis de mieux mettre en évidence les avantages des MOFs en tant que matériaux d’électrodes. Enfin, une méthode de recyclage a été développée par la précipitation sélective de métaux sous la forme de MOFs dans de vraies solutions de déchets de batteries Li-ion. La formation de matériaux à haute valeur ajoutée peut-être une des solutions pour fermer le cycle de vie des batteries Li-ion de façon économique
Energy storage is one of the biggest challenges for next decades and a key player for the energy transition. The management of renewable energy production requires more efficient and easily recyclable electrochemical energy storage devices for the eco-responsible development of those technologies.During this PhD thesis, MOFs were used as electrode material but also as a tool for recycling of Li-ion batteries. Three differents MOFs, based on phosphonate, sulfonate or carboxylate ligands, have been developed with different transition metals (Fe, Ni, Mn and Co). Promising electrochemical properties have been observed and post-cycling analysis allowed enlightening the advantages of MOFs as electrode materials. Finally, a recycling method have been developed by the selective precipitation of metals as MOFs in real Li-ion battery waste solutions. The formation of high valuable materials could be one way to close the life circle of batteries economically

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Godin, Marie-Christine. "Valorisation de plastiques recyclés en provenance des centres de tri." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29740/29740.pdf.

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Gaab, Manuela. "Second generation Trisoxazolines : new polydentate and recyclable dendritic ligands for asymmetric catalysis." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/GAAB_Manuela_2009.pdf.

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Abstract:

Le présent travail, axé sur un élargissement et une optimisation des applications des ligands de type tris(oxazolinyl)ethane (trisoxazolines) en catalyse asymétrique « acide de Lewis », présente une panoplie de nouveaux ligands stéréodirecteurs multidentates et porteurs de fonctions capables de permettre d’ultérieurs connexions ou autre greffage (« linkers »). Basé sur la préparation (à l’échelle du gramme) de précurseurs fonctionnalisés de la classe des alcools aminés appropriés, trois dérivés chiraux pentadentates de symétrie C1 et deux dérivés hexadentates de symétrie C3 de la famille des trisoxazolines, incorporant des fonctions (thio)ether, ont pu être synthétisés. Conférant de meilleures stabilités cinétiques envers les métaux labiles comme les lanthanides, ces nouveaux ligands sont alors supposés fournir des applications plus efficaces dans les transformations stéréosélectives. Les bis- et trisoxazolines contenant une fonction alkynyl ont pu être greffées de façon covalente à des supports dendritiques de type carbosilane et le potentiel catalytique des complexes de cuivre(II) de ces nouveaux ligands polydispersés a pu être examiné au travers de l’étude de deux réactions de référence. Pour chacune de ces réactions, les catalyseurs multisites de type bisoxazoline montrent une meilleure sélectivité et plus particulièrement, une activité catalytique supérieure. Cette observation peut être interprétée comme étant due à une gêne dans la décoordination de la troisième unité oxazoline, représentant l’étape clé pour la génération de l’espèce catalytiquement active pour les complexes de cuivre porteurs de ligands trisoxazoline immobilisés. Les catalyseurs dendritiques de seconde génération ont été encapsulés dans des sachets à membranes de dialyse. Ainsi, les réactions catalytiques ont pu être effectuées en immergent ces « sachets catalytiques » dans un récipient contenant une solution de substrat. Les catalyseurs contenant les unités bisoxazoline ont ainsi conduits à de bons résultats reproductibles après plusieurs recyclages, alors que la performance des dendrimères contenant les ligands trisoxazoline diminue de manière monotone au fil des tours catalytiques en raison de leur faible activité, nécessitant alors une augmentation du temps de réaction après chaque cycle. Par conséquence, ceci engendre une perte plus importante du catalyseur
In this work, directed towards more efficient and broadened applications of tris(oxazolinyl)ethanes (trisoxazolines) in asymmetric Lewis acid catalysis, a library of new stereodirecting polydentate and linker-functionalised ligands was designed. On the basis of a multigramm-scale access to appropriately functionalised α-amino alcoholprecursors, three C1-chiral pentadentate and two C3-symmetric hexadentate trisoxazoline derivatives, incorporating peripheral (thio)ether functions, were synthesised. Conferring greater kinetic persistence to labile metals such as lanthanides, they are assumed to allow efficient applications in stereoselective transformations. Bis- and trisoxazolines containing an alkynyl unit have been covalently attached to carbosilane dendrimers and the general catalytic potential of their CuII-complexes was assessed by studying two benchmark reactions. For both of them, the bisoxazoline-based multisite catalysts displayed superior selectivity and, in particular, catalyst activity. The latter was interpreted as being due to the hindered decoordination of the third oxazoline unit, the key step in the generation of the active catalyst, in the immobilised trisoxazolinecopper complexes. Second generation dendrimer catalysts were immobilised in dialysis membrane bags, allowing to effect catalytic conversions by dipping them into substrate-filled reaction vessels. The bisoxazoline-based catalysts gave good and reproducible results after several recyclings, whereas the performance of the trisoxazoline dendrimers decreased monotonically due to their low activity, which necessitated an increased reaction time for each cycle. This resulted in higher levels of catalyst leaching
Im Rahmen dieser Arbeit wurde, mit dem Ziel Tris(oxazolinyl)ethanderivate (Trisoxazoline) in der asymmetrischen Lewissäure-Katalyse effizienter und breiter anzuwenden, eine Serie neuer polydentater und Linker-funktionalisierter Steuerliganden synthetisiert. Basierend auf einem Zugang zu entsprechend funktionalisierten α-Aminoalkoholvorstufen im Multigramm-Maßstab wurden drei C1-chirale pentadentate und zwei C3-symmetrische hexadentate Trisoxazolinderivate mit peripheren (Thio)etherfunktionen synthetisiert. Diese tragen im Prinzip zur kinetischen Stabilisierung labiler Metalle, z. B. Der Lanthanoiden, bei und ermöglichen so deren effiziente Anwendung in stereoselektiven Reaktionen. Nach der kovalenten Trägerung Alkinyl-funktionalisierter Bis- und Trisoxazoline an Carbosilandenrimeren wurde das katalytische Potential ihrer CuII-Komplexe in zwei Benchmarkreaktionen abgeschätzt. Bisoxazolin-basierte Vielzentrenkatalysatoren erzielten mit beiden Systemen höhere Selektivitäten und insbesondere Aktivitäten als ihre Trisoxazolinanaloga. Dies wurde auf die gehinderte Dekoordination des dritten Oxazolins, dem Schlüsselschritt bei der Ausbildung des aktiven Katalysators im Falle der immobilisierten Trisoxazolin-Kupferkomplexe, zurückgeführt. Dendritische Katalysatoren der zweiten Generation wurden in einer Dialysemembran immobilisiert, um durch Eintauchen der resultierenden Beutel in mit Substrat befüllte Reaktionsgefäße katalytische Umsetzungen durchzuführen. Dabei erzielten die Bisoxazolinbasierten Katalysatoren über mehrere Läufe gute, reproduzierbare Werte, während jene der Trisoxazolindendrimere monoton abnahmen. Dies ließ sich auf ihre geringe Aktivität, die damit verbundenen längeren Reaktionszeiten und die erhöhten Katalysatorverluste durch Leaching zurückführen

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Schrijvers, Dieuwertje. "Evaluation environnementale des options de recyclage selon la méthodologie d’analyse de cycle de vie : établissement d’une approche cohérente appliquée aux études de cas de l’industrie chimique." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0555/document.

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Abstract:

La modélisation du recyclage - et l'allocation en général - est un sujet très débattu dans le domaine de l’analyse du cycle de vie (ACV). Cette thèse a pour objectif le développement d’une approche scientifique et cohérente pour la modélisation du recyclage en ACV afin de fournir des informations pertinentes aux entreprises. Ainsi, un cadre systématique est établi pour catégoriser les procédures d'allocation existantes en fonction de l’objectif de l’ACV et de l’approche attributionelle (ACV-A) ou conséquentielle (ACV-C). Une revue critique des directives officielles a montré qu'aucun d'entre elles ne recommande des procédures d’allocation conforme à ce cadre. L’approche d’imputation basée sur un schéma axiomatique qui explicite toute hypothèse subjective a été identifiée comme la méthode la plus pertinente pour l’ACV-A. Dans le cas de l'ACV-C, le ratio entre le prix du marché du matériau recyclé et celui du matériau primaire substitué est présenté comme un nouvel indicateur pour identifier si le recyclage permet de substituer la production de matériau primaire ou d’éviter son traitement en tant que déchet. Les processus qui sont affectés par une demande changeante pour un produit sont identifiés avec un diagramme de boucle causale, qui inclut également les stocks anthropiques comme un nouvel élément dans l’ACV-C. L'application des procédures d’allocation est démontrée par une étude de cas portant sur le recyclage des éléments de terres rares (ETR) des lampes fluorescentes. Les deux approches d’ACV fournissent des informations différentes et utiles aux entreprises
Modeling of recycling – and allocation in general – is a heavily debated topic in the Life Cycle Assessment (LCA) domain. This thesis aimed to find a coherent scientific approach to model recycling in LCA that provides relevant information to companies. Existing allocation procedures are captured by mathematical formulas and linked to an LCA goal and an attributional or consequential approach in a systematic framework. A review of official guidelines showed that none of them provides recommendations on allocation that is consistent with this framework. A partitioning approach was identified for attributional LCA (a-LCA). This approach is based on subjective assumptions, which are made explicit by axioms. In consequential LCA (c-LCA), the market-price ratio between the recycled and substituted primary material is introduced as a new indicator to identify whether additional recycling substitutes the production of primary materials or avoids waste treatment. The processes that are affected by a changing demand for a product are identified by a causal loop diagram, which also includes stockpiling as a new element in c-LCA. The application of the allocation procedures is demonstrated by a case study of the recycling of rare earth elements (REEs) from used fluorescent lamps. The a-LCA indicated that recycled REEs are more sustainable than primary REEs. The c-LCA showed that recycling is environmentally beneficial as long as the REEs are used in fluorescent lamps that substitute less energy-efficient halogen lamps. This demonstrates that both LCA approaches provide different but useful information for companies. Suggestions are given for policy measures when the market situation does not stimulate environmentally beneficial behavior. It is recommended, among other options, to extend the causal loop diagram of c-LCA to include additional mechanisms, such as rebound effects

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Elghazzaoui, Hanane. "Contribution à l’étude de la dégradation des composites carbone/époxy par solvolyse dans l’eau subcritique et supercritique en vue de leur recyclage." Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012NANT2111.

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Abstract:

Le procédé de solvolyse à haute température et à haute pression est une nouvelle technologie qui a été exploité dans ce travail pour étudier la recyclabilité de deux matériaux composites. Une étude des phénomènes physico-chimiques qui interviennent lors de ce processus de dégradation et leur relation avec les caractéristiques de chaque matériau apporte une contribution importante à la maîtrise de ce procédé. Tout d'abord une optimisation des conditions expérimentales de dégradation de deux résines époxydes ainsi que l'analyse de la nature thermique de chaque processus sont étudiées pour la première fois pour cette classe de matériaux. Ensuite, des analyses physico-chimiques et mécaniques des différents effluents du procédé ont été réalisées. Enfin, des chemins de valorisation de différents effluents ont été explorés et discutés
The solvolysis process at high temperature and high pressure is a new technology that was used in this work to study the recyclability of two composite materials. A study of the physicochemical phenomena involved in this process of degradation and their relationship to the characteristics of each material contributed significantly to the control of the process. First optimization of experimental conditions degradation of two epoxy resins and the thermal analysis of the nature of each process were studied for the first time for this class of materials. Then, the physicochemical and mechanical processes of the different effluents were completed. Finally, ways of valuing different effluent were explored and discussed

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Goulas, Anaïs. "Devenir et biodisponibilité des antibiotiques entrant dans les sols agricoles lors du recyclage des matières fertilisantes d'origine résiduaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLA034/document.

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Abstract:

Des antibiotiques sont introduits de façon chronique dans les sols lors de l’épandage des matières fertilisantes d’origine résiduaire (MAFOR), telles que le fumier ou les boues de station d’épuration. La dissémination de ces polluants dans l’environnement présente un risque à long terme pour la santé en raison notamment de l’apparition de résistances aux antibiotiques. L’origine et les propriétés des MAFOR peuvent influencer le devenir ultérieur des antibiotiques dans les sols. Ce devenir et les effets des antibiotiques sur les organismes vivants dépendent de leur (bio)disponibilité. Peu de données existent sur la (bio)disponibilité des antibiotiques dans les sols car elles sont conditionnées par le développement de méthodes d’extraction et d’analyse des molécules à de faibles teneurs, dans des matrices organo-minérales complexes. Ce travail de recherche se focalise sur les liens entre nature des MAFOR, devenir et biodisponibilité des antibiotiques dans les sols, et impacts sur les micro-organismes du sol. Des méthodes chimiques ont été développées pour estimer la (bio)disponibilité et le devenir de deux antibiotiques (ciprofloxacine et sulfaméthoxazole) et de certains produits de transformation dans les sols amendés par des MAFOR et incubés au laboratoire. Un modèle a été utilisé pour décrire le devenir du sulfaméthoxazole et de son métabolite principal dans les sols en fonction de l’évolution de la matière organique de la MAFOR ; ceci a permis de montrer que le co-métabolisme pouvait être à l’origine de la biodégradation des molécules et de la formation de résidus non-extractibles. Enfin, ces données chimiques ont été confrontées à des mesures biologiques : la (bio)disponibilité des antibiotiques mesurée à l’aide de différentes extractions aqueuses a été reliée à leur biodégradation par des micro-organismes adaptés dans les sols ou à leur toxicité sur les activités nitrifiantes microbiennes des sols. Ce travail a permis d’obtenir des résultats originaux qui pourront être utiles pour une évaluation des risques liés à la dispersion des antibiotiques dans l’environnement
Antibiotics are chronically introduced in soils through the application of exogenous organic matter (EOM) such as manure or sewage sludge. The environmental dissemination of these pollutants presents a long-term risk for health particularly due to the acquisition of antibiotic resistances. The origin and the properties of EOM can influence the antibiotic behavior in soils. This behavior and the potential impact on living-organisms depends on the antibiotic (bio)availability. Few data about the antibiotic bioavailability in soils exist and increasing knowledge is conditioned by the development of extraction and analytical methods for molecules at low concentrations in complex organomineral matrices. This research work focuses on the link between the MAFOR type, the behavior and the bioavailability of antibiotics in soils, and their impacts on soil microorganisms. Chemical methods were developed to assess the(bio)availability and the behavior of two antibiotics (sulfamethoxazole and ciprofloxacin) and some transformation products in EOM-amended soils incubated in controlled conditions. A modelling approach was used to describe the behavior of sulfamethoxazole and its main metabolite in soils as a function of the organic matter evolution; the modelling results suggest that co-metabolism was responsible for the molecule mineralization and the formation of biogenic non-extractable residues. Finally chemical data were confronted to biological measures: the (bio)availability of antibiotics estimated through different aqueous extractions was related to their biodegradation by adapted soil microorganisms or to their toxicity on soil microbial activities. Original results were obtained in this work and will be useful to assess the risk related to the antibiotic dispersion in the environment

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Alvarez, Gil Pedro Jose. "Étude du procédé d'hydroconversion des résidus pétroliers en phase slurry en mode recyclage." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1334.

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Abstract:

Depuis quelques années les raffineries ont commencé à subir des déséquilibres forts en termes d’offre et de demande de produits pétroliers dus à l’exploitation de pétrole de plus en plus lourd et à la forte demande des fractions légères telles que l’essence et les distillats. Cette problématique a conduit à la recherche et le développement de nouveaux procédés en matière de raffinage qui permettent de valoriser les résidus pétroliers de faible valeur commerciale telle que les résidus atmosphériques et sous vide. Dans la gamme des procédés de raffinage des résidus pétroliers, le procédé d’hydroconversion de type slurry se présente comme une technologie attractive en raison de sa capacité de traiter les résidus pétroliers les plus lourdes. Cependant, la conversion profonde des résidus pétroliers ne peut être menée en mode passage unique. Le mode de fonctionnement recyclage offre une alternative pour atteindre la conversion profonde tout en offrant aussi une flexibilité opérationnelle aux unités d'hydroconversion en termes de sévérité et de consommation de catalyseur. L’objectif de cette thèse a été l’étude de l’impact du mode recyclage sur les performances du procédé d’hydroconversion en phase slurry d’un résidu sous vide. La première partie de cette thèse a été dédiée à la fiabilisation d’un micro-pilote continu et à la génération des données expérimentales à partir de cette unité. Pour les expériences d’hydroconversion, trois variables opératoire ont été variés : température, temps de séjour et taux de recycle. Les résultats expérimentaux obtenus ont permis d’évaluer l’impact du mode recyclage sur le procédé d’hydroconversion slurry. Afin de mieux comprendre l’impact du mode recyclage, la deuxième partie de la thèse a été dédiée au développement d’un modèle du micro-pilote en mode recyclage. Ce modèle a été développé prenant en compte la cinétique chimique déterminée précédemment dans un réacteur semi-batch et les modèles physique (hydrodynamique et transfert de matière) du micro-pilote. Le modèle a été validé en comparant ses prédictions avec les données expérimentales
In recent years, refineries have experienced strong imbalances in supply and demand of petroleum products due to the extraction of increasingly heavy petroleum and the high demand for light fractions such as naphtha and middle distillates. This problem has led to the research and development of new technologies for upgrading of heavy fractions with low commercial value such as atmospheric and vacuum residues. In this context, slurry-phase hydroconversion appears as an attractive technology capable of treating the heaviest feeds. However, the deep conversion of petroleum residues can’t be carried out in once-through mode. The recycling mode offers an excellent alternative to achieve the deep conversion while also providing operational flexibility to the hydroconversion units in terms of severity and catalyst consummation.The aim of this work was to study the impact of recycling mode on the slurry-phase hydroconversion performances of a vacuum residue. The first part of this work was dedicated to the reliability of a continuous micro-scale pilot unit and the generation of experimental data from this unit. For the hydroconversion experiments, three operating variables were varied: temperature, residence time and recycling rate. The experimental results obtained allowed evaluating the impact of recycling mode. In order to better understand the impact of recycling mode, the second part of this work was dedicated to the development of a model of the micro-scale pilot in recycling mode. This model was developed taking into account the chemical kinetics determined previously in a semi-batch reactor and the physical characterization (hydrodynamics and mass transfer) of the micro-scale pilot. The model was validated by comparing its predictions with experimental data

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Cayuela, Julien. "Synthèse de copolèmères séquencés polycarbonate - poly(ε-caprolactone) à architecture contrôlée par polymérisation de l'ε-caprolactone en présence de Poly(carbonate de bisphénol A) au cours d'une opération d'extrusion." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10014.

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Abstract:

L'étude décrit une nouvelle voie de recyclage chimique du poly(carbonate de bisphénol A) (PC) par extrusion réactive. L'approche utilisée consiste à transformer le PC en un copolymère séquencé polycarbonate - poly(ε-caprolactone) par réaction avec l'ε-caprolactone au cours d'une opération d'extrusion. Plus précisément, la voie de synthèse consiste à créer, dans une première étape, des sites actifs titane-bisphénol par réaction d'échange entre le PC et le tétrapropoxytitane, puis dans une seconde étape, à polymériser l'ε-caprolactone sur les sites ainsi créés afin d'obtenir des copolymères séquencés polycarbonate - poly(ε-caprolactone). La détermination des mécanismes réactionnels par des études RMN 1H et 13C très détaillées, facilitée par l'étude préliminaire de réactions modèles avec le carbonate de diphényle et le tétraphénoxytitane, montre l'importance des réactions d'échange des ligands alkoxy par des phénoxy dans le contrôle de la longueur des séquences des copolymères. Ces dernières réactions, prédominantes dans les conditions classiques de l'extrusion du PC, génèrent des copolymères présentant un caractère statistique prononcé. Cependant, un début de caractère bloc peut être obtenu par modification du profil des températures. Le comportement thermique des copolymères synthétisés est caractérisé par DSC

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Rogeon, Julien. "Étude de la déminéralisation physique d'un noir de carbone obtenu par pyrolyse sous vide des pneus." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23754/23754.pdf.

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Gillet-Dominguez, Valérie. "Valorisation chimique des esters méthyliques d'huile de colza par pyrolyse." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL124N.

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Abstract:

Cette thèse est une contribution aux travaux en cours sur la valorisation chimique de l'huile de colza et de ses produits de transestérification: esters méthyliques et glycérol. Actuellement, les esters d'huile de colza sont seulement utilisés comme biocarburant ; dans notre travail, nous proposons de les valoriser comme matières premières de l'industrie chimique. Ce mémoire est divisé en deux parties: l'étude du craquage thermique des esters méthyliques d'huile de colza (expérimentation et modélisation) et l'étude des valorisations hors pyrolyse des esters et du glycérol. Nous avons pyrolysé d'une part un mélange d'esters méthyliques d'huile de colza et d'autre part, du stéarate de méthyle pur, dilués dans l'eau ou dans l'azote, à pression atmosphérique, dans un réacteur de type piston. La température de pyrolyse varie entre 550°C et 850°C, le temps de passage est compris entre 0,2 et 0,5 seconde, la dilution varie de 6 à 28 moles de diluant par mole d'ester. Dans ces conditions, la pyrolyse conduit principalement à la formation d'hydrogène, de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, de méthane, d'éthylène, de 1-oléfines linéaires de C3 à C18 et d'esters méthyliques insaturés de C3 à C17. Un mécanisme radicalaire et une simulation sur logiciel morse ont permis de valider les résultats expérimentaux de décomposition du stéarate de méthyle, à 630°C, en l'absence d'eau. Dans la seconde partie de la thèse, nous proposons des voies de valorisation, autres que la pyrolyse, pour l'oléate de méthyle et le linoléate de méthyle (formation de monomères de nylon et de 1-oléfines lourdes). Enfin, nous dressons un bilan de la production et des utilisations actuelles (sans et après transformation) du glycérol et nous proposons des valorisations nouvelles pour ce produit

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Chabert, Mickaël. "Recyclage et revalorisation de films de PET / PVDC par extrusion réactive à basse température." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10045.

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Abstract:

Une voie originale de recyclage des films de PET / PVDC est proposée par leur transformation chimique avec des alcoxydes de titane par procédé d'extrusion réactive à l'état solide. Les réactions d'échanges entre ces composés organo-métalliques et le PET ont été mises en oeuvre à des températures entre 250 et 280° C à l'échelle du laboratoire et ont permis de segmenter les chaînes de PET, en de petits oligomères avec des températures de fusion basses, sur des temps de réaction très courts de l'ordre de quelques minutes. Ces oligomères peuvent être post-fonctionnalisés avec des diols. Le transfert technologique de ces réactions d'échange à l'échelle de l'extrudeuse bi-vis pilote a été optimisé afin de permettre la transformation des films de PET / PVDC à des températures comprises entre 160 et 180 °C pour ne pas dégrader le PVDC. Les alcoxydes de titane permettent de stabiliser les dégagements d'acide chlorhydrique (HCl) lors de la dégradation thermique de ce polymère halogéné. La revalorisation de ces oligomères dans différents systèmes polyuréthanes a ensuite été étudiée et a démontré la compatibilité des oligomères de PET avec ces matrices avec l'amélioration de certaines propriétés physiques et mécaniques
An original way for recycling PET / PVDC films is proposed by their chemical transformation with titanium alkoxydes by reactive extrusion process in the solid state. The exchange reactions between these organo-metallic species and the PET were carried out at temperatures between 250 and 280°C at laboratory scale and they have allowed to shorten the PET's chains, in short oligomers with low melting temperatures, in a range of reaction time of few minutes. These oligomers could be post-functionalized with diols. The technologic transfert of these exchange reactions to the twin screw extruder scale was optimized in order to transform PET / PVDC films at temperatures between 130 and 180°c without degrading the PVDC. The titanium alkoxydes allow to stabilize the release of hydrochloric acid (HCl) during thermal degradation of this halogenated polymer. The reuse of these oligomers into different polyurethane systems were then studied and demonstrated the compatibility of PET oligomers with these matrix with improvements of some physical and mechanical properties

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Achtioui, Touria. "Mise en œuvre et caractérisation de matériaux polymères issus d' emballages plastiques recyclés." Thesis, Reims, 2014. http://www.theses.fr/2014REIMS036.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse fut de comprendre les mécanismes de dégradation des SAN et des ABS à partir de déchets de rebuts de production bruts et/ou chargés de la société Albéa (anciennement connue sous le nom d'Alcan Packaging). Ce projet devrait permettre de répondre à des exigences en termes de diminution de volume de déchets, d'amélioration de propriétés et de diminution de coûts. Ce travail permettra également d'améliorer notre compréhension sur des aspects fondamentaux de recyclabilité physique des polymères lors de différents cycles en injection moulage. L'étude au mélangeur interne a permis de mettre en évidence les phénomènes de dégradation sous l'influence des conditions de mise en œuvre (vitesse, température et temps de mélange). Ainsi, dans le cas du SAN, les mécanismes de la dégradation thermo-mécanique sont générés à la fois par la thermo-oxydation et par la dégradation mécanique impliquant des coupures de chaînes. Dans le cas des ABS, les mécanismes de dégradation thermo-mécanique mis en jeu impliquent, outre les sites chromophores, plusieurs réactions en compétition comme la réticulation et les coupures de chaîne. L'originalité de cette étude réside dans la mise en évidence expérimentale, à travers des techniques originales (TMDSC, RMN du solide, AFM), d'un mécanisme théorique de dégradation des SAN et des ABS en se plaçant dans les conditions réelles de mise en œuvre. Nous avons alors pu mettre en évidence la réelle contribution de l'effet thermique et de l'effet du cisaillement qui jusqu'alors, dans la littérature, semblait non étudié. Finalement, les effets de dégradation du SAN n'ont pas affecté les propriétés mécaniques bien qu'une décoloration et une diminution de la viscosité aient été observées. En revanche, dans le cas de l'ABS recyclé, les propriétés en traction et la résistance au choc ont considérablement été affectées, notamment par la présence de vernis qui interfère sur le transfert de contraintes entre les nodules de PB et la matrice SAN
The aim of this PhD thesis was to understand the mechanisms of degradation of SAN and ABS from waste sprues and undelivered packages from Albea Group (formerly known as Alcan Packaging). The results of this project should allow the reduction of waste volume, the improvement of material properties and a costs reduction. The present workshould also improve the understanding of the fundamental aspects of physical recyclability of polymers during different cycles in injection molding.The first part of the study performed using an internal mixer showed how degradation was influenced by processing parameters such as the rotor speed, the temperature and the mixing time. Thus, considering the SAN, the mechanisms of the thermo-mechanical degradation are both generated by the thermo-mechanical degradation and by the oxidation that involves chain scissions. In the case of ABS, its mechanisms of thermo-mechanical degradation imply further chromophores sites, several competition reactions such as crosslinking and chain scissions.The innovative feature of our work was to establish a theoretical mechanism of degradation of ABS and SAN under processing conditions used in industry thanks to our experimental approach with original investigation procedure (TMDSC, solid state NMR, AFM). Afterwards, we were then able to identify the real contribution on the one hand of the shearing effect, which seemed still unstudied in the literature, and of the other hand of the thermal effect.Finally, it was found that degradation was not affecting SAN mechanical properties whereas discoloration and a reduction of viscosity were observed. On the opposite, the recycling of ABS resulted in a significant reduction of tensile properties and the impact strength due to the presence of varnish which interfered in stress transfer between PB nodules and the SAN matrix

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Omaña, Sanz Brenda. "Caractérisation physico-chimique du résidu de bauxite vénézuélienne : évaluation des options de valorisation dans le domaine environnemental." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10167/document.

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Abstract:

Le résidu de bauxite communément appelé boue rouge est un déchet industriel généré lors de la production d'alumine. Le stockage de ces déchets est considéré comme un important problème environnemental, notamment du fait de la nature caustique du matériau (pH >10) et des quantités générées (d’environ 1,5 t par tonne d’alumine produit). La production de l’alumine vénézuélienne (par CVG Bauxilum) a ainsi généré plus de 15 millions de m3 de résidus de bauxite. Paradoxalement, aucune recherche n’a encore été menée sur les propriétés de ces résidus en tant que matériau pouvant être utilisé dans le domaine environnemental. Les objectifs principaux de ce travail de thèse sont une caractérisation physico-chimique du résidu de bauxite vénézuélienne (fraction solide) ainsi qu’une évaluation des options de valorisation, notamment comme agent de remédiation des systèmes pollués. Une approche intégrée couplant la chimie, la minéralogie, le pH, la granulométrie, la surface spécifique et le contenu en radionucléides, avec des études de spéciation chimique et de biodisponibilité, a permis de mettre en évidence certaines des caractéristiques très importantes notamment 1) une teneur élevée en Th et U et leur isotopes respectifs Th232 et U238, ainsi qu’en lanthanides 2) le risque potentiel chimiotoxique du résidu vis-à-vis de fractions très labiles pour des éléments tels que l’aluminium et l’uranium 3) des propriétés de sorption intéressantes vis à vis d’éléments toxiques, Pb, Zn et As, du fait de la grande surface spécifique du résidu, notamment en milieu acide (cas d’un drainage minier acide). L’ensemble des résultats de ce travail, a montré que l’utilisation potentielle des résidus de bauxite vénézuélienne dans des domaines clés tels que l'assainissement des systèmes pollués (comme amendement ou un agent sorbant) et dans la récupération de métaux d’intérêt économique pourrait être une voie possible pour la valorisation de ce déchet
The bauxite residue commonly called ‘red mud’ is an industrial waste generated during the production of alumina. The storage of this waste is considered as a major environmental problem, especially because of its caustic nature (pH> 10) and the huge produced quantities (about 1.5 t per tonne of alumina produced). The production of Venezuelan alumina (CVG Bauxilum) has generated more than 15 million m3 of bauxite residue. Moreover, no research has yet been conducted on the properties of these residues and their utilization in the environmental field. The main goals of this study focus on the physical and chemical characterization of Venezuelan bauxite residue (solid fraction) and in an evaluation of its applications as an agent for remediation of polluted systems. An integrated approach coupling chemical composition and adsorption properties, mineralogical phases, particle size, surface area and radionuclide content with studies of chemical speciation and bioavailability, yielded significant constraints including: 1) a high content of U and Th, and their respective isotopes Th232 and U238, as well as lanthanides 2) the potential risk of residue chemotoxicity towards a very labile fraction of elements such as aluminum and uranium 3) high sorption properties with respect to toxic elements, Pb, Zn and As, due to the large surface area of the residue, especially under acidic conditions (case of acid mine drainage). These results have shown the potential use of Venezuelan bauxite residue in key areas such as remediation of polluted systems (as amendment or sorbent agent) and in the recovery of metals of economic interest

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Gornay, Julien. "Transformation par voie thermique de triglycérides et d'acides gras. Application à la valorisation chimique des déchets lipidiques." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://www.theses.fr/2006INPL070N/document.

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Abstract:

Ce mémoire présente une nouvelle voie de valorisation chimique des huiles de friture usagées, par conversion thermique. En effet, ces huiles possèdent un fort potentiel pour être valorisées en carburants ou en produits chimiques, car elles sont très riches en triglycérides et en acides gras libres. Les objectifs de cette étude étaient triples. Tout d’abord, proposer un procédé de thermoconversion permettant de valoriser chimiquement les huiles alimentaires usagées. Ensuite, comprendre et modéliser les réactions chimiques de pyrolyse de l’acide octanoïque, molécule modèle choisie pour représenter les huiles usagées qui sont des mélanges très complexes. Et enfin, valider le mécanisme de pyrolyse de l’acide octanoïque par le logiciel CHEMKIN II
This thesis presents a new way of chemically upgrading of edible frying oils, by thermal conversion. Edible oils have a strong potential to be upgraded into fuels or chemicals, because they are very rich in triglycerides and free fatty acids. The objectives of this study were triple. Firstly, to propose a process of thermal conversion,that allows for the chemical upgrading of edible frying oils. Secondly, to model and understand the chemical reactions of pyrolysis on the octanoïc acid (whose molecule model was selected to represent edible frying oils which are very complex mixtures). Finally, to validate the pyrolysis mechanism on the octanoïc acid by the software CHEMKIN II

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Chabert, Mickaël. "Recyclage et revalorisation de films de PET / PVDC par extrusion réactive à basse température." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10045.

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Abstract:

Une voie originale de recyclage des films de PET / PVDC est proposée par leur transformation chimique avec des alcoxydes de titane par procédé d'extrusion réactive à l'état solide. Les réactions d'échanges entre ces composés organo-métalliques et le PET ont été mises en oeuvre à des températures entre 250 et 280° C à l'échelle du laboratoire et ont permis de segmenter les chaînes de PET, en de petits oligomères avec des températures de fusion basses, sur des temps de réaction très courts de l'ordre de quelques minutes. Ces oligomères peuvent être post-fonctionnalisés avec des diols. Le transfert technologique de ces réactions d'échange à l'échelle de l'extrudeuse bi-vis pilote a été optimisé afin de permettre la transformation des films de PET / PVDC à des températures comprises entre 160 et 180 °C pour ne pas dégrader le PVDC. Les alcoxydes de titane permettent de stabiliser les dégagements d'acide chlorhydrique (HCl) lors de la dégradation thermique de ce polymère halogéné. La revalorisation de ces oligomères dans différents systèmes polyuréthanes a ensuite été étudiée et a démontré la compatibilité des oligomères de PET avec ces matrices avec l'amélioration de certaines propriétés physiques et mécaniques
An original way for recycling PET / PVDC films is proposed by their chemical transformation with titanium alkoxydes by reactive extrusion process in the solid state. The exchange reactions between these organo-metallic species and the PET were carried out at temperatures between 250 and 280°C at laboratory scale and they have allowed to shorten the PET's chains, in short oligomers with low melting temperatures, in a range of reaction time of few minutes. These oligomers could be post-functionalized with diols. The technologic transfert of these exchange reactions to the twin screw extruder scale was optimized in order to transform PET / PVDC films at temperatures between 130 and 180°c without degrading the PVDC. The titanium alkoxydes allow to stabilize the release of hydrochloric acid (HCl) during thermal degradation of this halogenated polymer. The reuse of these oligomers into different polyurethane systems were then studied and demonstrated the compatibility of PET oligomers with these matrix with improvements of some physical and mechanical properties

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Brüster, Berit. "Structure of Polylactide-Based Materials Obtained by Reactive Extrusion : Formation and Thermomechanical Transformations." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0156/document.

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Abstract:

Le polylactide (PLA) est un polymère à la fois biodégradable et biosourcé focalisant l'attention des chercheurs pour le remplacement des plastiques conventionnels. A la température ambiante, le PLA est fragile et nécessite d’être modifié par plastification physique afin d’augmenter sa ductilité, mais dans le même temps sa rigidité chute fortement. Une alternative à cette plastification physique est la plastification par extrusion réactive. L’extrusion réactive du PLA avec l’acrylate de poly(éthylène glycol) (acrylPEG) donne lieu à un PLA plastifié nommé pPLA. Cette thèse a pour objectifs l’identification de la structure du pPLA et l’étude de son évolution lors de transformations thermomécaniques d’étirage et de recyclage. La structure du pPLA a été analysée par une approche multi-échelles et multidisciplinaire. L’acrylPEG polymérisant et formant des inclusions, est partiellement greffé au PLA et partiellement libre. De plus, les réactions conduisent à une légère réticulation de la matrice. La présence de plastifiant conduit à un bon équilibre entre rigidité et ductilité. Les mécanismes de déformation du pPLA sous étirage ont montré que les mécanismes d’orientation moléculaire sont prépondérants par à l’endommagement, qui lui prédomine dans le PLA. L’analyse du recyclage thermomécanique du pPLA a mis en évidence une dégradation du matériau dépendant du type de procédé utilisé. L’utilisation de la compression à chaud est le procédé le plus défavorable, conduisant à une dégradation plus importante du pPLA par rapport au PLA. Ces travaux ont permis de développer des méthodologies de caractérisation permettant une meilleure identification structurale des biopolymères
Polylactide (PLA), a biodegradable and bio-based polymer, raised researchers’ attention to replace conventional plastics. At room temperature, PLA is brittle and requires physical plasticization that increases its ductility but at the same time drastically decreases its stiffness. As an alternative, plasticization by reactive extrusion was recently developed. The reactive extrusion of PLA with acrylated poly(ethylene glycol) (acrylPEG) as plasticizer yields a plasticized PLA named pPLA. This thesis aims at identifying the structure of this pPLA and studying its evolution engendered by thermomechanical transformations as drawing and recycling. First, pPLA’s structural features are analyzed by a multi-scale and multi-disciplinary approach. pPLA is characterized by partially grafted and partially free inclusions of the polymerized plasticizer and a slightly crosslinked PLA matrix. These plasticizer inclusions lead to a material with a good stiffness-ductility balance. Second, the deformation mechanisms of pPLA upon drawing indicate that chain orientation mechanisms are predominant compared to damage, the latter dominating deformation in PLA. Third, the thermomechanical recycling of pPLA shows that degradation is dependent on the type of processing step. Compression-molding is detrimental to pPLA inducing after recycling a higher degradation compared to PLA. This thesis releases new characterization methodologies enabling a better identification of biopolymer structural features

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Bonnaud, Céline. "Vers une méthode de recyclage et de valorisation des aimants permanents à base de terres rares par électrochimie en milieux liquides ioniques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI039/document.

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Abstract:

Les terres rares (TR) sont aujourd’hui les « vitamines » des nouvelles technologies, elles se retrouvent dans tous les objets technologiques du quotidien et contribuent notablement au développement d’énergies vertes principalement par l’intermédiaire d’aimants permanents à base de terres rares (APTR). Ces derniers, de type NdFeB ou SmCo, représentent actuellement plus de 50 % du marché des TR et offrent un fort potentiel de recyclage. La présente étude se concentre sur le recyclage et la valorisation des APTR, principalement grâce au développement de l’électrochimie en milieu liquide ionique (LI) qui permet d’atteindre les potentiels de réduction des TR (< -2 V vs. ENH). Samarium, néodyme, dysprosium, praséodyme et cobalt ont effectivement été électrodéposés dans [C1C4Pyrr][Tf2N] suivant une méthode potentiométrique à 25 °C et sur une électrode de carbone vitreux.Deux méthodes globales de recyclage sont finalement proposées et ont été appliquées à des APTR industriels. La première est entièrement électrochimique. Elle est basée sur une phase d’électrodissolution de l’APTR dans le LI puis d’une électrodéposition sélective permettant de récupérer les métaux de transition. Une électrodéposition des TR est ensuite envisageable. La deuxième méthode s’appuie sur une lixiviation acide afin de séparer efficacement les métaux de transition des TR grâce à la formation de sels phosphatés. Une dissolution des sels obtenus dans un LI permettrait ensuite d’électrodéposer les ions métalliques
Rare earth elements (REE) are currently essential for new technologies development; from everyday life objects to green energies devices, they are especially used in permanent magnets. NdFeB and SmCo permanent magnets represent more than 50% of the REE market and offer a high recycling opportunity. The present study focuses on their recycling, mainly via electrochemistry in ionic liquid medium (IL), which enables to reach the reduction potentials of REE (< -2 V vs. ENH).Samarium, neodymium, dysprosium, praseodymium and cobalt were successfully electrodeposited in [C1C4Pyrr] [Tf2N] according to a potentiometric method at 25 ° C and on a glassy carbon electrode.Two general recycling methods are finally proposed and have been applied to industrial permanent magnets. The first uses only electrochemistry and is based on a first magnet electrodissolution step in the IL followed by a selective electroplating to recover the transition metals. Electrodeposition of REE could then be possible. The second method starts by an acid leaching of the magnet in order to efficiently separate the transition metals from REE via the formation of phosphate salts. Dissolution of the salts obtained in LI would then enable to electrodeposit the metal ions

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Hussain, Hallshow. "Etude de la composition, du comportement mécanique et de l'endommagement d'un béton recyclé." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2006.

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Abstract:

Gérer le devenir des déchets du bâtiment est un défi récent auquel sont confrontés les ingénieurs car seuls les déchets ultimes seront mis en décharge. Valoriser les bétons de démolition sans traitement préalable, et sans risques majeurs de pollution, pour en faire de nouveaux, est pour partie l'objectif de cette thèse. Les éléments essentiels liés aux caractéristiques des bétons et bétons recyclés sont récapitulés. Au-delà de la réutilisation -élaboration, composition, fabrication- l'étude du comportement de bétons recyclés sous sollicitation mécanique et de sa modélisation apparaît nécessaire en tant qu'élément de structure bâtie. En deuxième partie de la bibliographie, le comportement mécanique des bétons est étudiés. Différents modèles d'endommagement mécanique des bétons sont analysés ainsi que la fonction d'endommagement, le critère des contraintes, et le mode de dégradation des bétons. Le choix de la méthodologie expérimentale et des moyens mis en oeuvre font l'objet de la seconde partie. Puis la partie suivante s'intéresse aux dépouillements et à l'interprétation de nombreux essais. L'analyse a permis d'étudier le comportement de mortiers, l'affaissement et les performances d'un béton recyclé,. . . Une analyse plus fine est proposée sur les formules de Féret, de Bolomey, de Powers et britannique [etc]

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Almeras, Xavier. "Optimisation de la tenue au feu d'une formulation intumescente du polypropylène pour applications dans les transports terrestres." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-159.pdf.

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Abstract:

Dans une première partie, le mélange polypropylène/polyamide-6/polyphosphate d'ammonium (PP/PA-6/APP) est optimisé. L'efficacité du mélange PA-6/APP dans le PP est mise en évidence. La présence d'un agent interfacial indispensable pour prévenir les phénomènes de rejet est démontrée. Une forte influence des conditions de mise en oeuvre (température, cisaillement, temps de résidence) par les différents procédés d'élaboration (malaxage, extrusion) apparaît au cours de cette étude. Le rôle de l'agent interfacial et la recherche d'un effet de synergie complètent cette partie pour répondre à un cahier des charges précis. Les possibilités de mise en oeuvre par extrusion puis injection-moulage du mélange sont vérifiées. La seconde partie de l'étude est consacrée à l'étude de l'évolution des propriétés du matériau lorsqu'il est soumis à un vieillissement accéléré. Les résultats obtenus sont comparés à l'influence d'extrusions successives. La dégradation des performances est expliquée par une analyse morphologique et une analyse élémentaire. Le mécanisme d'oxydation du PP est abordé. La troisième partie de ce travail porte sur l'influence de l'ajout de charges minérales comme renfort sur les propriétés mécaniques et la tenue au feu du mélange. L'influence des caractéristiques physico-chimiques du talc et du carbonate de calcium est mise en évidence. Le rôle du procédé de mise en oeuvre, notamment du nombre d'extrusion sur le comportement du mélange lorsqu'il est soumis à différents tests feu complète la troisième partie.

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Goument, Caroline. "Caractérisation, mise en forme et recyclage de polymères biosourcés pour le développement d’un procédé de fabrication plastronique respectueux de l’environnement." Electronic Thesis or Diss., Lyon, INSA, 2023. http://www.theses.fr/2023ISAL0109.

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Abstract:

Dans la très grande majorité des cas, les objets électroniques de la vie quotidienne ont une enveloppe plastique à base de matériaux polymères issus de la pétrochimie. Remplacer les matériaux issus de la pétrochimie par des matériaux plus respectueux de l’environnement est aujourd’hui une transition nécessaire. La plastronique 3D est un domaine émergeant permettant de dépasser certaines limites de l’électronique traditionnelle, notamment parce qu’elle oblige à redéfinir les supports polymères. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet BIOANTENNA du Pack Ambition Recherche de la Région AURA, dont le but est la fabrication d’un dispositif électronique innovant du point de vue des matériaux supports utilisés et des fonctionnalités du circuit électronique. Dans cette thèse, nous étudions un procédé de fabrication de masse de dispositifs électroniques appelé In-Mold Electronics (IME). Celui-ci comporte trois étapes principales : sérigraphie, thermoformage et surmoulage par injection. Dans l’état de l’art, le polymère de référence en IME est le PolyCarbonate (PC). Notre objectif sera de remplacer le PC par un matériau plus écologique : l’acide PolyLActique (PLA). Ce polymère fait depuis une dizaine d’années l’objet de nombreuses études afin de l’utiliser comme alternative aux polymères techniques issus de la pétrochimie. Le PLA est le polymère biosourcé le plus utilisé aujourd’hui. Il est également biodégradable en compost industriel, ce qui pourrait permettre d’apporter une réponse à la fin de vie des produits et ainsi envisager son utilisation en économie circulaire. Cette thèse comprend deux grandes parties : une sur la fabrication d'un dispositif plastronique à l'aide de l'IME et du PLA, et l'autre sur le démantèlement des dispositifs IME fabriqués en première partie
In the majority of cases, electronic objects in our everyday life have a plastic casing made of petrochemical polymer materials. Today, replacing the petrochemical-based materials with more environmentally-friendly ones is a necessary transition. 3D plastronics is an emerging field of research than can overcome some of the limitations of conventional electronics, particularly as it requires to redefine the polymer substrates. This PhD is part of the BIOANTENNA project of the AURA Region's Ambition Research Pack, whose goal is to manufacture an innovative electronic device in terms of the materials used and the functionalities of the electronic circuit. In this thesis, we study a mass production process for electronic devices called In-Mold Electronics (IME). It comprises three main stages: screen printing, thermoforming and injection molding. In the state of the art, the reference polymer in IME is PolyCarbonate (PC). Our goal is to replace PC with a more environmentally-friendly material: Poly(Lactic Acid) (PLA). Over the last ten years, this polymer has been the subject of numerous studies in order to use it as an alternative to petrochemical-based engineering polymers. PLA is the most widely used biosourced polymer today. It is also biodegradable in industrial composting, which could provide a solution for end-of-life products and make it suitable for use in the circular economy. This manuscript is divided in two main parts : one regarding the manufacturing of a plastronic device using IME and PLA, and the other on the dismantling of the IME devices manufactured in the first part

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Li, Ziwei. "Dimensionnement de machines électriques à flux radial facilitant le recyclage des aimants permanents : application aux véhicules hybrides ou électriques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT021/document.

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Abstract:

Aujourd'hui, il est impératif de réduire les émissions de CO2 des véhicules routiers en raison des changements climatiques. L’une des stratégies les plus prometteuses consiste à utiliser les véhicules électriques (VÉ) et hybrides électriques (VÉH). Les VÉ et VÉH ont besoin de machines électriques pour réaliser la conversion d’énergie électromécanique. Les machines électriques à aimant permanent semblent être les meilleurs candidats pour les applications VÉ et VÉH en termes de performances exceptionnelles. L’aimant permanent des terres rares le plus puissant est le type de Néodyme-Fer-Bore (Nd2Fe14B) ou simplement appelés NdFeB. Généralement, une petite quantité d’éléments terres rares lourds, comme le Dysprosium (Dy) ou le Terbium (Tb) est ajoutée à l’alliage de NdFeB afin d'améliorer les performances. Cependant, cette forte demande en terres rares implique de sérieux problèmes d’approvisionnement. Dans ce cas, l'une des solutions possibles pour que l'Europe lutter contre les risques d'approvisionnement en terres rares consiste au recyclage des aimants terres rares. DEMETER est l’acronyme anglais pour le groupe européen de formation universitaire pour la conception et le recyclage de moteurs et de générateurs électriques à aimants permanents terres rares pour les véhicules tout-électriques et hybrides électriques. Son objectif était étudier les trois voies possible pour le recyclage des aimants permanents à base de terres rares présents dans les moteurs électriques : la réutilisation directe, le recyclage direct et le recyclage indirect. Valeo et G2Elab sont les principaux partenaires de ce projet. Ils se concentrent principalement sur la réutilisation directe des aimants permanents. La thèse est supervisée par Valeo et G2Elab et se concentre principalement sur les machines électriques à flux radial à aimants permanents qui sont les machines électriques les plus utilisées de nos jours. Les applications visées sont les véhicules hybrides électriques à niveau d’hybridation douce ou les petits VÉ. Le dimensionnement de ce moteur innovant doit non seulement être recyclable du point de vue des aimants permanents mais doit également répondre à tous les critères exigeants du cahier des charges.Des études bibliographiques approfondies, l’optimisation FEM et l’analyse thermique / mécanique ont révélé qu’une machine synchrone à aimants permanent insérés (MSAPI) peut largement satisfaire à toutes les exigences et à toutes les contraintes. Ensuite, nous avons utilisé un aimant lié pour à la MSAPI pour réutilisés. L'assemblage de la machine avec des aimants liés est plus facile que l'assemblage avec des aimants frittés, comme l'aimant lié est directement assemblé au fer rotorique par moulage par injection. Le démontage des aimants est également plus facile. Dans le contexte d’un procédé de recyclage des rotors à aimants liés, ces derniers pourraient être chauffés afin de faire fondre les aimants liés et les extraire ensuite facilement. Ils peuvent être mélangés à des aimants recyclés avec un certain pourcentage de composé d’aimants vierges pour fabriquer de nouveaux aimants liés sans modification notable des performances magnétiques de l’aimant. De nombreux essais de référence ont été à réalisés évaluer les performances de cette machine, puis comparés aux résultats de la simulation. Dans cette thèse, en plus des propositions de dimensionnements innovants, l’objectif est d'évaluer les machines électriques du point de vue de leur recyclabilité. La recyclabilité est quantifiée par deux indices. Ces derniers peuvent être regroupés sous le terme WIRE (Weighted Index of Recycling and Energy – index Pondéré de recyclage et de consommation énergétique). En utilisant WIRE, la recyclabilité entre différentes machines peut être comparable, même avec des dimensions ou des performances différentes. La méthode de réutilisation et de recyclage des aimants permet d’obtenir des avantages environnementaux sans pertes économiques
Nowadays it is imperative to reduce the CO2 emission of automotives due to the climate changes. One of the essential strategies is to use new energy vehicles, such as Hybrid and pure Electrical Vehicles ((H)EVs). However, no matter what the energy storage devices (H)EVs have, they always need electrical machines to transfer electrical energy into mechanical energy. Permanent Magnet (PM) electrical machines seem to be the best candidates for (H)EV applications in terms of their outstanding performances. However, the supply and cost of PMs are essential for PM machines. The strongest rare earth PM is Neodymium-Iron-Boron (Nd2Fe14B) type magnet, or simply written as NdFeB. Commonly, in order to improve the temperature stability as well as resistant demagnetization of magnets, small portion of heavy rare earth element, Dysprosium (Dy) or Terbium (Tb), is added to the alloy. However, with a high demand of high grade NdFeB magnets, the supplies of these rare earth elements, including Neodymium (Nd), face serious challenge, especially for Europe. In this case, one of the possible solutions for Europe to tackle the rare earth supply risks is to recycle rare earth magnets. Demeter -European Training Network for the Design and Recycling of Rare-Earth Permanent Magnet Motors and Generators in Hybrid and Full Electric Vehicles, is an Europe Union registered project. DEMETER envisaged three routes for the recovery of rare earth PM from these devices, which are so called direct re-use, direct recycling and indirect recycling. Valeo and G2Elab are the principal partners in this project, and they mainly focus on the route of PM direct re-use. This doctor thesis is supervised by Valeo and G2Elab, and mainly focuses on radial flux type PM electrical machines, which are the most widely used type of electrical machines nowadays. The applications include Mild Hybrid Electric Vehicles (MHEV) or small Electric Vehicles (EV). The new motor design not only needs to be recycle friendly for PMs, but also needs to meet all the strict requirements for the applications.With thorough literature studies, FEM optimization and thermal/mechanical analysis, it was found that an IPMSM design can fairly fulfill all the requirements and constraints. Then new magnet materials and assembly methods were implemented for the magnet recycling - a kind of bonded magnet was used for the IPMSM. This bonded magnet was made from a Hydrogen Decrepitation Deabsorbation Recombination (HDDR) anisotropic NdFeB magnet powder, with Sulfide (PPS) binder. It has the possibility to directly assemble the magnet into the rotor by injection molding. Thus the assembly of the magnets would not be constraint by their shapes. The disassembly of the magnets became easy as well – it is possible to heated up the rotors so that the bonded magnets can be melted down for extraction. Then they can be mixed with a certain percent of virgin magnets compound to make new bonded magnets without remarkable changes on performances. In summary, the entire recycling process is relatively easy and ecologically sustainable. Thus, based on this new concept, an IPMSM with bonded NdFeB magnets were fabricated. Series benchmark tests were carried out, for instance measurements of back-EMF, torque, efficiency, short circuit current and stator temperatures. In this thesis, apart from new design ideas of electrical machines, another goal is to evaluate e-machines with respect to the recyclability. The recyclability is quantified by two indexes, together they can be named Weighted Index of Recycling and Energy (WIRE). By using WIRE, the recyclability between different machines can be comparable, even with different dimension or performances. It was found that by using WIRE to evaluate the new designed PM machine, promising results can be obtained. The magnet reuse and recycling approach can gain environment benefit without economic losses

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Kazemi, Yasamin. "Mechanical and morphological characterization of wood plastic composites based on municipal plastic waste." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29823/29823.pdf.

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Abstract:

Les développements récents de la législation associée aux impacts environnementaux des déchets plastiques d’origine post-consommation ont mené à des efforts sur le développement de techniques viables de recyclage. Ainsi, le but de cette recherche était de produire des composites bois-plastique (WPC : wood plastic composites) à partir de la fraction légère des déchets plastiques municipaux (post-consommation) et de résidus de transformation du bois (sciure). Afin d’améliorer la compatibilité et l’adhésion entre le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP), un copolymère d’éthylène-octène (EOC: ethylene-octene copolymer) a été utilisé pour développer la compatibilité entre les phases polymères tout en agissant comme modificateur d’impact. L’ajout de PE et PP maléatés (MAPE: maleated polyethylene; MAPP maleated polypropylene) a permis de fournir une meilleure compatibilité entre la matrice polymère et la farine de bois. Les effets combinés de tous les composants ont mené à la production de composites présentant des propriétés morphologiques (dispersion et adhésion) et mécaniques (traction, torsion, flexion et impact) intéressantes après l’optimisation de l’ensemble des additifs (mélanges d’agents couplants). Dans un second temps, des composites structuraux à trois couches ont été produits à partir des matériaux composites mentionnés plus haut afin d’étudier l’effet des paramètres de design sur les performances en flexion et à l’impact. Les paramètres étudiés incluent la teneur en bois, l’épaisseur des couches individuelles de composite, ainsi que la séquence et la configuration d’empilement des différentes couches (structures symétriques et asymétriques). Enfin, la théorie classique des poutres a été utilisée avec succès pour prédire le module en flexion et ce, avec un maximum de 10% de déviation pour ces structures complexes.
Recent legislations associated with environmental impacts of post-consumer plastic wastes have driven substantial attention toward developing viable recycling techniques. Therefore the aim of this research was to produce wood plastic composites (WPC) from the light fraction of municipal plastic wastes (post-consumer) and wood processing residues (sawdust). In order to improve compatibility and adhesion between polyethylene (PE) and polypropylene (PP), an ethylene-octene copolymer (EOC) was used to compatibilize the polymer phases and also to act as an impact modifier. Addition of maleated polyethylene (MAPE) and maleated polypropylene (MAPP) provided improved compatibility between the polymer matrix and the wood flour. The combined effect of all the components was found to produce composites with interesting morphological (dispersion and adhesion) and mechanical properties (tension, torsion, flexion and impact) after optimization of the additive package (blend of coupling agents). In the second phase, three-layered structural composites were produced from the aforementioned composites to investigate the effects of design parameters on their flexural and impact performance. The studied parameters include wood content, thickness of individual composite layers, as well as stacking sequence and configuration (symmetric and asymmetric structures). In addition, the classical beam theory was successfully used to predict the flexural modulus within 10% of deviation for these complex structures.

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Jha, Amit Kumar. "Conception d'une machine à rotor externe de type Halbach pour l'électromobilité considérant la réutilisation et le recyclage des aimants permanents." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT014/document.

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Abstract:

Les véhicules électriques (VE) ou les véhicules électriques hybrides (VEH) offrent de nombreux avantages par rapport aux véhicules à moteur à combustion interne classiques. Selon les tendances récentes, la demande en VE(H) efficaces devrait augmenter considérablement. Pour une gamme haute puissance, la technologie des moteurs à aimants permanents a été le choix privilégié dans les véhicules électriques hybrides. La demande croissante de moteurs à haut rendement est en corrélation directe avec la demande d'aimants puissants (NdFeB ou SmCo) utilisant des terres rares. La disponibilité et la production des terres rares sont très critiques particulièrement pour les terres rares lourdes. L'objectif de cette thèse de doctorat est donc de concevoir un moteur Halbach à rotor extérieur pour une application VE(H) avec recyclage et réutilisation faciles des aimants. En outre, le projet vise à étudier et à proposer la fabrication d'un aimant Halbach utilisé dans les moteurs de forte puissance pour application VE.Tout d'abord, la fabrication d'un aimant Halbach utilisant un aimant NdFeB fritté avec et sans liant a été étudiée. L'étude montre que la fabrication d'une configuration de Halbach à l'aide d'un aimant collé est beaucoup plus facile et plus rentable que la fabrication d'un aimant fritté. La caractérisation d'un aimant NdFeB lié utilisé pour fabriquer un aimant Halbach a également été réalisée. Diverses voies de recyclage des aimants frittés et liés ont été analysées; on peut en déduire que les aimants collés sont beaucoup plus faciles à recycler, de manière rentable et respectueuse de l'environnement. La thèse propose également un moyen de recyclage pour l'aimant collé utilisé dans le moteur.Deuxièmement, un moteur à aimant Halbach collé a été conçu en modélisation éléments finis 2D et 3D. Pour obtenir un moteur très efficace et compact, on a utilisé un bobinage à pas fractionnaire. Les propriétés de l'aimant Halbach ont été calculées à l'aide du modèle éléments finis et comparées au modèle analytique. Les résultats obtenus par les deux approches étaient similaires. De plus, l'impact des combinaisons nombre d’encoches-pôles sur les pertes moteur et le couple a été étudié, en particulier les pertes Joule (compte tenu de toutes les contraintes de conception). Différentes stratégies pour utiliser des aimants recyclés à faible rémanence sont également présentées. L'utilisation d'un aimant recyclé avec une augmentation de la longueur axiale du moteur pourrait être le meilleur choix compte tenu de différents facteurs, notamment la fabrication de l'aimant Halbach. Sur la base de différentes études paramétriques, une conception du moteur a été proposée et un prototype a été construit. Il a été montré qu'un aimant Halbach de grande puissance pouvait être construit de manière économique avec un aimant NdFeB collé. La densité de flux d'entrefer du rotor, mesurée sur le prototype, est en étroite concordance avec les valeurs calculées.De plus, la méthodologie WIRE (Weighted Index of Recycling and Energy) a été présentée pour comparer différentes conceptions de moteurs en fonction de leur performance et de leur recyclabilité. La méthode développée produit deux indices basés sur-Facilité de recyclage du moteur en ce qui concerne le matériau, le montage et le démontage des aimants.-Impact d'un aimant recyclé sur la consommation d'énergie d'un moteur pendant sa durée de vie.En utilisant ces deux indices, on peut facilement analyser les avantages et les inconvénients des différentes conceptions sur la base de la recyclabilité et de l'efficacité énergétique. La conception proposée a été évaluée à l'aide cette méthode et on montre que le moteur est facile à monter et à démonter. De plus, l’assemblage moteur (sans colle) permet une extraction facile des aimants et une réutilisation directe. L'indice énergétique évalué du moteur montre l'impact de l'utilisation d'un aimant recyclé et sa viabilité pour les applications VE dans différents scénarios
Electric vehicles (EVs) or Hybrid electric vehicles (HEVs) offer many advantages over the conventional IC engine vehicles. According to recent trends, the demand for efficient (H)EVs is expected to grow significantly. For a high-power range, permanent magnet based motor technology has been the preferred choice for motors deployed in (H)EVs. Growing demand of highly efficient motors is in direct correlation to the demand of strong magnets (NdFeB or SmCo), which uses rare earth elements (REE). The availability and supply of REEs specially heavy REEs is very critical. Therefore, the aim of this doctoral thesis is to design an outer rotor Halbach motor for a (H)EV application with easy recycling and reuse of the magnet. Further, the project aims to investigate and propose the manufacturing of a Halbach magnet used in a high power motor EV applications.Firstly, the manufacturing of Halbach magnet using a sintered and a bonded NdFeB magnet was investigated. The study shows that the manufacturing of Halbach array using a bonded magnet is much easier and more cost effective than the sintered magnet. The characterisation of a bonded NdFeB magnet used for manufacturing a Halbach magnet was also performed. Various recycling routes for both sintered and bonded magnets were analysed and it can be inferred that bonded magnets are much easier to recycle in a cost effective and environment friendly manner. The thesis also proposes the recycling route for the bonded magnet used in the motor.Secondly, a motor with bonded Halbach magnet was designed using 2D and 3D FEM. To achieve a highly efficient and compact motor, fractional slot tooth coil winding was used. The properties of Halbach magnet was calculated using FEM model and benchmarked against the analytical model. The results obtained from the two approaches were in close agreement. Further, the impact of slot pole combinations on motor losses and the subsequent torque were investigated, specifically eddy loss (considering all the design constraints). Different strategies to use recycled magnet with lower remanence is also presented. It is shown that using a recycled magnet with increased axial length of the motor could be the best choice considering different factors, specially manufacturing of the Halbach magnet. Based on different parametric studies a design of the motor was proposed and prototype was built. It was demonstrated that a high power Halbach magnet could be built economically using a bonded NdFeB magnet. The airgap flux density of the rotor, measured on the prototype is in close agreement with the calculated values.Additionally, WIRE (Weighted Index of Recycling and Energy) methodology was presented to benchmark different motor designs on the basis of performance and recy- clability. The method developed produces two indices based on:• Ease of motor recyclability considering material, assembly and disassembly of magnets.• Impact of a recycled magnet on the energy consumption of a motor during its operational lifetime.Using both the above indices, one can easily analyse the pros and cons of different motor designs on the basis of recyclability and energy efficiency. The proposed motor design was evaluated using the developed method and it is shown that the motor is easy to assemble and disassemble. In addition, the motor assembly (glue free) enables easy magnet extraction and direct reuse. The evaluated energy index of the motor shows the impact of using a recycled magnet and its viability for EV applications in different scenarios

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Fassy, Florence. "Étude théorique et expérimentale d'un cycle de substrats ternaire." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD523.

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Abstract:

Un cycle de substrats ternaire est une structure métabolique composée de trois substrats convertis par trois activités enzymatiques. Pour l'étude de ce système, seuls les flux d'interconversion sont pris en compte. Les modifications des concentrations des substrats d'un cycle ternaire, à l'état stationnaire, sont décrites en fonction des valeurs des paramètres du système (somme des concentrations des substrats et vitesses maximales des enzymes). Des phénomènes de bistabilité sont mis en évidence de façon théorique. Un cycle expérimental avec les substrats UTP, UDPglucose et UDP est étudié en parallèle avec le modèle théorique correspondant. Différentes enzymes (UDPglucose pyrophosphorylase, glycogène synthétase, pyruvate kinase et nucléoside diphosphokinase), de cinétique plus ou moins complexe, sont utilisées. Les vitesses de ces enzymes sont fonction des affinités pour les substrats et les produits, ainsi que des effets dus aux métabolites présents dans le système. Les cycles expérimentaux montrent des évolutions temporelles en accord avec les prédictions de modélisation. Les comportements observés sont une amplification de la réponse à l'état stationnaire, avec cependant un temps de réponse du système entre deux états stationnaires extrêmement long.

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Drillaud, Nicolas. "Agro-ressources et photo-régulation : vers la synthèse de nouveaux chromophores appliquée au domaine du développement durable." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2050.

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Abstract:

De nos jours, il existe une forte demande pour que le secteur de la chimie devienne plus éco-compatible. L’un des enjeux majeurs de la chimie verte est de remplacer, dans les réactions organiques, les solvants qui sont généralement très toxiques par des solvants moins nocifs comme l’eau. Néanmoins, la faible solubilité des composés organiques en milieu aqueux ne permet pas l’obtention de bons rendements réactionnels. Afin de pallier ce problème, l’ajout de tensioactifs au milieu réactionnel a été envisagé. Leur organisation sous forme d’agrégats va permettre de solubiliser des composés organiques dans l’eau. Les tensioactifs vont alors jouer le rôle de chimio-réacteurs. Cependant, il est parfois difficile d’extraire les produits en fin de réaction, ce qui entraîne également une difficulté pour le recyclage du milieu réactionnel. Pour résoudre ce problème, nous avons envisagé de synthétiser un tensioactif comportant un chromophore de type azobenzène. En effet ces composés ont la propriété de s’isomériser de façon réversible de leur forme trans à leur forme cis lorsqu’ils sont irradiés à une longueur d’onde spécifique. Nous avons mis au point la synthèse de l’un de ces tensioactifs. Ces propriétés physico-chimiques de tensioactivité et de photo-régulation ont été par la suite mises en évidence. Son rôle de chimio-réacteur pour la synthèse organique a été évalué et son emploi permet d’augmenter le rendement réactionnel. De plus, ses propriétés photochromiques permettent de faciliter l’extraction des produits en fin de réaction ainsi que son recyclage
The field of chemistry has witnessed a huge development since the 20th century. Nowadays, this field really needs to become more eco-friendly. One of the major challenges in green chemistry is to replace organic solvents with less hazardous solvents such as water. However, organic compounds are not very soluble in water, which involves a poor yield of organic reactions. To solve this problem, the use of surfactants has been considered. Indeed, those products organized themselves to form micelles, which allows the solubilization of organic compounds and play the part of chimio-reactors. Nevertheless, it can be difficult to extract the products at the end of the reaction, which will make the recycling of the reactional media less efficient. The solution we consider is to synthesize a new surfactant containing an azobenzene as chromophore. Actually, those compounds have the properties to isomerize themselves from their trans forms to their cis forms. This process is reversible. One of these surfactants was synthesized. Its physico-chemicals properties of tensioactivity and photo-regulation have been proved. The use of this surfactant as chimio-reactor for the organic synthesis has been assessed. We were able to show that its employ allows the increase of the yield of the reaction. Moreover, its photochromism properties permit to make the extraction of the products- at the end of the reaction- and also the recycling easier

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Ramezani, Kakroodi Adel. "Production and characterization of thermoplastic elastomers based on recycled rubber." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30327/30327.pdf.

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Abstract:

Ce travail de doctorat est consacré à la production et à la caractérisation de composés polymères à base de matrices thermoplastiques en mélange avec des particules de caoutchoucs recyclés. Les principales applications visées sont: (A) la production d’élastomères thermoplastiques (TPE) à haute teneur (50% et plus) en poudrette de caoutchouc de pneus usés (GTR); et (B) l’amélioration de la résistance à l’impact des composites thermoplastiques avec de faibles concentrations en GTR. Dans la première partie de ce travail, du polyéthylène maléaté (MAPE) a été utilisé comme matrice pour produire des mélanges MAPE/GTR présentant d'excellentes caractéristiques en tant qu’élastomère thermoplastique. Puis, les effets de différents mécanismes de dégradation (humidité, chaleur et recyclage) sur les propriétés des composites MAPE/GTR ont été largement examinés afin d’évaluer le potentiel de ces matériaux après plusieurs cycles d’utilisation. Enfin, le renforcement des TPE/GTR par différentes particules solides (poudre de bois et talc) a été étudié pour des applications plus exigeantes (caractéristiques mécaniques). Dans la seconde partie de ce travail, une nouvelle approche est proposée pour la modification de la résistance aux chocs des composites à base de polypropylène renforcé par des charges organique (chanvre) et inorganiques (talc, verre). L’amélioration des propriétés à l'impact de ces composites a été réalisée par l’addition d’un mélange à base de polypropylène maléaté (MAPP) et de poudrette de caoutchouc (GTR et déchets d’EPDM) contenant des concentrations élevées (jusqu’à 70% en poids) de déchets caoutchoutiques.
This Ph.D. work is devoted to the production and characterization of polymer compounds based on thermoplastic matrix filled with waste rubber powder. The main applications include: (A) the production of thermoplastic elastomer (TPE) resins containing high ground tire rubber (GTR) contents (50% and higher), and (B) impact modification of thermoplastic composites using low concentrations of GTR. In the first part of the work, maleated polyethylene (MAPE) is proposed as a matrix to produce MAPE/GTR blends having excellent characteristics as thermoplastic elastomers. Then, the effects of different degradation mechanisms (weathering, thermal degradation and reprocessing) on the properties of MAPE/GTR compounds were extensively investigated to determine their potential for further recycling. Finally, the reinforcement of GTR filled TPE was investigated using different types of solid particles (wood flour and talc) for more demanding applications (mechanical characteristics). In the second part of the work, a new approach is proposed for impact modification of polypropylene based composites based on organic (hemp) and inorganic (talc and glass) reinforcements. The effective improvement of the impact properties of these composites is performed through the addition of a masterbatch based on maleated polypropylene (MAPP)/waste rubber powder (GTR or waste EPDM) containing high concentrations (70% by weight) of waste rubber.

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Couret, Laetitia. "Fractionnement de déchets de panneaux de bois MDF post-consommation par voie chimique pour la réalisation de matériaux biosourcés à haute valeur ajoutée." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0025/document.

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Abstract:

Les panneaux de bois MDF (Medium-Density Fiberboard), principalement utilisés dans le secteur de l’ameublement, génèrent une quantité annuelle mondiale de déchets estimée à 40 millions de m³. Actuellement,aucune méthode viable ne permet leur recyclage du fait de la présence de contaminants de type résine ou finitions (peinture, laminé, plastique). Ces déchets,constitués de bois à hauteur de 85-90 %, représentent cependant une source de matière lignocellulosique non négligeable. Afin de transformer cette ressource inexploitée, en matériaux à haute valeur ajoutée, un procédé de fractionnement combinant traitement alcalin et délignification a permis la séparation des hémicelluloses et lignines, amenant à l’isolement de la cellulose. En premier lieu, cette méthode a été utilisée pour l'extraction de nanocelluloses, à savoir des nanocristaux de cellulose par hydrolyse acide et des nanofibrilles de cellulose par délamination mécanique. Les nanocristaux de cellulose extraits des déchets ont montré des caractéristiques semblables à ceux obtenus avec des fibres de bois vierges. Ensuite, la fraction riche en hémicelluloses isolée par un traitement alcalin à partir des déchets MDF, a été purifiée puis précipitée à l’éthanol permettant l’isolation d’une fraction hémicellulosique, ultérieurement intégrée à la préparation d’hydrogels à base d’acide acrylique. Les hydrogels présentent des caractéristiques similaires qu'ils soient élaborés avec la fraction issue des déchets ou fabriqués à base de xylanes commerciaux de hêtre. L'évaluation de la capacité de ces déchets à être recyclés ouvrirait une voie de conversion en une nouvelle ressource de produits à forte valeur ajoutée
Wood-based medium-density fiberboards (MDF) are principally used for furniture and fittings and areproduced in great volumes around the world. The annual quantity of MDF waste generated world-wide is estimated to be over 40 million m3. Currently, there is noviable way to transform MDF into useful products due to the presence of contaminants such as resins and finishes (paint, varnish, laminated or plastic). This type of waste, composed of approximately 85-90 % of wood, represents a significant source of lignocellulosic material. This thesis describes research on transforming this under-utilized resource into high valued materials via a fractionation process. An alkali treatment followed by a delignification step, allows the extraction of hemicelluloses and lignin respectively, leading to the isolation of pure cellulose. This cellulose was converted to nanocelluloses in the form of nanocrystals by acidhydrolysis and nanofibrils by mechanical fibrillation. The cellulose nanocrystals obtained from waste MDF is shown to have similar characteristics to those obtained from virgin wood fibers. The hemicelluloses-rich fraction obtained by an alkali treatment from MDF waste was purified, precipitated by ethanol and then further used in the preparation of acrylic acid based hydrogels. The hydrogels generated had similar characteristics to those made from commercial beech xylans.This research clearly demonstrates the technical feasibility to convert MDF waste into high value added products, opening a new conversion route to recycle them

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Dissertations / Theses on the topic 'Recyclage chimique'

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