Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Lorsqu'une pression est appliquée aux membranes dynamiques et interactives, constituées de micelles de copolymères triblocs, leur morphologie peut être modulée. Des membranes disposant d'une large gamme de porosités sont accessibles, ce qui peut réguler leur performance de filtration. De plus, le dynamisme de la membrane a permis le contrôle local et global de la mobilité des micelles, conférant à la membrane une capacité d'autoréparation.
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When pressure is applied to dynamic interactive membranes consisting of triblock copolymer micelles, their morphologies can be modulated. Membranes with a wide range of porosities are available, which can regulate their filtration performance. Furthermore, the dynamism of the membrane has allowed for the local and global control of the mobility of micelles, thus providing the membrane with a self-healing capacity.
Auteur(s)
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Damien QUÉMENER : Maître de conférences - Université Montpellier 2 - Institut européen des Membranes (UMR 5635 CNRS/ENSCM/UM2), Montpellier
INTRODUCTION
Domaine : Matériaux intelligents, technologies membranaires
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Auto-assemblage de copolymères à blocs
Domaines d'application : Filtration de l'eau
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité :
Centres de compétence :
Industriels :
Autres acteurs dans le monde :
Contact : [email protected]
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Conclusion
Ce travail présente une innovation dans le domaine des technologies membranaires pour la filtration en milieu liquide. Plus récisément, la structure du matériau au cœur de cette technologie, la membrane, a été totalement repensée pour lui insuffler un dynamisme et une interactivité avec un des paramètres opératoires, la pression transmembranaire. Cette membrane est constituée d'un assemblage compact 3D de micelles de copolymères à blocs ABA, reliées entre elles via des ponts copolymères. Les micelles sphériques sont constituées d'un cœur dense et rigide et d'une écorce compressible. Ainsi, sous l'effet de la pression, l'écorce des micelles se comprime, et l'espace intermicellaire se réduit. Ce changement de la taille des pores est réversible jusqu'à 3 bar puis conduit au-delà à un changement drastique de morphologie via une fusion partielle des micelles. À l'échelle du matériau, ces micelles interagissent ensemble en parfaite coopérativité vis-à-vis des changements de pression. Ce dynamisme global du matériau a été mis à profit dans un second temps afin de rendre la membrane capable de se réparer de façon autonome. Il a été montré qu'en respectant une gamme de pression donnée la membrane pouvait détecter la présence d'une perforation et déclencher son autoréparation rapide. Des perforations d'un diamètre égal à 85 fois l'épaisseur de la membrane ont pu être totalement réparées en moins de 30 minutes, sans aucune intervention humaine et sans arrêter le procédé de filtration.
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - QUÉMENER (D.), BONNIOL (G.), PHAN (T.N.T.), GIGMES (D.), BERTIN (D.), DERATANI (A.) - Free-standing nanomaterials from block copolymer self-assembly. - Macromolecules, 43, p. 5060-5065 (2010).
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(3) - QUÉMENER (D.), DERATANI (A.), LECOMMANDOUX (S.) - Dynamic assembly of block-copolymers. - Topics in current chemistry, 322, p. 165-192 (2012).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Applications en agroalimentaire.
-
Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Aspects théoriques : perméabilité et sélectivité.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Aspects théoriques : mécanismes de transfert.
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Procédés d'élaboration de membranes par séparation de phases.
ANNEXES
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