Les membranes superhydrophobes

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  • Publié le : 31 octobre 2010
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SOMMAIRE

Introduction

I. BIBLIOGRAPHIE………………………………………………………..…………………5

1. NOTION DE MOUILLABILITE……………………………………………………………………………….…5
1. a. Interface et mouillabilité
1. b. Notion de superhydrophobie
1. c. Modèles physiques

2. DISTILLATION MEMBRANAIRE………………………………………………………………………….....7

3. NANOTUBES DE CARBONES……………………………………………………………………………………8
3. a. Structure3. b. Mécanisme de croissance

II. MATERIELS ET METHODES….......................................................10

1. PREPARATION DES CATALYSEURS ET IMPREGNATION DES SUBSTRATS……….……10

2. CROISSANCE PAR CVD………………………………………………………………………………………10

III.RESULTATS………………………………………………………………………………11

IV. DISCUSSIONS………………………………………………………………………….13CONCLUSION……………………………………………………………………………….15

ANNEXES………………………………………………..……………………………………16

BIBLIOGRAPHIE……………………………………………………………………………20

INTRODUCTION

Devant l’amoindrissement des ressources en eau potable, les techniques de désalinisation d’eau de mer se révèlent être des alternatives qui nécessitent d’être développées.

La technique la plus utilisée aujourd’hui est l’osmose inverse, méthode membranaire qui permet d’arrêter tous les solutés contenus dans l’eau, laissant passer lesolvant.

La distillation membranaire est une technique en cours de développement qui repose sur l’utilisation de membranes superhydrophobes laissant passer l’eau pure sous forme vapeur, les impuretés restent alors piégées dans l’eau liquide en amont de la membrane. Une des préoccupations clés de cette technique est l’élaboration d’une membrane adaptée, c'est-à-dire possédant notamment le caractèresuperhydrophobe.

Un des axes de recherche est le développement de membranes minérales fonctionnalisées pour obtenir cette propriété de superhydrophobie. Les nanotubes de carbone (NTC), observés pour la première fois il y a une vingtaine d’année, peuvent conférer aux membranes cette propriété là.

L a croissance de ces derniers est activée à l’aide d’un catalyseur. La configuration des NTC surleur support minéral étant cruciale pour la propriété de superhydrophobie, la méthode de dépôt du catalyseur est donc extrêmement importante dans l’élaboration de la membrane.

La méthode de dépôt actuellement développée est le dépôt physique par phase vapeur(PVD). Souhaitant trouver une alternative plus simple, nous avons lors de ce projet étudié la méthode de dépôt par imprégnation.

Nousnous sommes attachées dans une première partie à définir et expliquer les notions de mouillabilité et d’hydrophobie, le principe de la distillation membranaire ainsi que la structure et le mécanisme de croissance des nanotubes de carbone.

La seconde partie est consacrée à la description du matériel et de la méthode utilisés.

Une troisième partie regroupera l’ensemble de nos résultats, ladernière est consacrée à la discussion et à une conclusion quant à l’efficacité de la méthode de dépôt étudié.

I-BIBLIOGRAPHIE

1. NOTION DE MOUILLABILITE ET HYDROPHOBIE

1.a Interface et mouillabilité
Une interface est la surface apparente au niveau de laquelle deux milieux sont en contact. On la modélise comme la surface géométrique « immatérielle » délimitant ces deux milieux. Enréalité, il s’agit d’une transition continue des propriétés des milieux, définie par une couche limite épaisse de quelques distances atomiques ou moléculaires.
Au sein d'une phase condensée, les molécules sont soumises à des interactions de Van der Walls cohésives. Celles situées à la surface subissent une force tendant à les ramener vers l'intérieur de la phase condensée puisqu'ellesne ressentent pas d'interactions provenant de la phase supérieure
Il existe donc une énergie de surface et on définit la tension de surface comme l'énergie par unité de surface qu'il faut fournir au système pour créer une interface. Cette tension dépend des interactions moléculaires...
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