Réactions de transestérification polymère/polymère sousmicroondes et cisaillement à l’état fondu. Mise au point d’un mélangeurprototype et validation applicative.
Fichier pdf à téléchargerContexte
Les microondes ont démontré depuis plus de vingt une forte valeur ajoutée à la chimie en étant capables d’accélérer fortement voire très fortement les cinétiques de chauffe et réactionnelles d’un système chimique. Dans certains cas, des réactions peuvent se faire à présent sans catalyse. Dans le contexte sociétal actuel, de plus en plus axé sur l’économie des ressources et de l’énergie, idéalement décarbonée, les microondes peuvent apporter de nouvelles solutions.
L’absorption microondes d’une entité moléculaire repose en premier lieu sur ses propriétés diélectriques par ses permittivités réelles et imaginaires traduisant son aptitude à absorber l’énergie microondes et à la restituer sous forme de chaleur. Ainsi, tout système réactif hétérogène aura une chauffe et une réactivité exclusive puisque chaque espèce présente dans
ce système réactif aura sa propre sensibilité aux microondes.
Ainsi, on pourra espérer cette spécificité pour les réactions de transestérification et d’alcoolyse puisque se produisant entre deux types de structures (macro)moléculaires différentes.
Deux objectifs principaux sont proposés sur ce stage :
- Mise au point d’un mélangeur prototype existant en optimisant notamment vitesse d’agitation sous cisaillement au moyen de deux rotors et puissance de chauffe microondes. Le mélangeur intègre pour cela de la métrologie comme le suivi de couple pour agiter et plusieurs points de mesure de température.
- Applications à des systèmes modèles au niveau réactionnel axées sur des réactions de transestérification et d’alcoolyse catalysées, déjà bien maitrisées au laboratoire par un
chauffage conventionnel. Dans cette dernière étape du travail, les conditions d’irradiation (puissance, durée, vitesse d’agitation) seront optimisées.
Les matériaux obtenus seront caractérisés aux différentes étapes de leur transformation (avant et après) par des techniques d’analyses usuelles en sciences des matériaux polymères : IR, RMN 1H, DSC, SEC.
Profil du candidat
Master 2 ou Ecole d’ingénieur en chimie ou matériaux polymères.
Qualités recherchées : Gout pour l’expérimentation, l’innovation, curiosité, autonomie, force de proposition.
Personnes à contacter
Démarrage du stage : à partir de février 2025.
Durée : 4 à 6 mois.