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RÉSUMÉ
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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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]
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3. Filtration de l'eau
Ce réseau micellaire est la couche active d'une membrane dont les pores sont définis par l'espace restant entre les micelles. Bien que cette couche active présente de bonnes propriétés mécaniques, un support mécanique non tissé de polyester a été nécessaire pour les filtrations de façon à pérenniser le réseau sous pression. Dès lors, la taille des micelles de départ guidera la taille des pores, ce qui présente un avantage de simplicité à comparer aux techniques classiques de préparation des membranes. Également, si la distribution en taille des micelles est étroite et que l'arrangement micellaire est compact, alors la membrane peut rentrer dans le cercle très fermé des membranes isopores (une seule taille de pores) avec à la clé la promesse de performance élevée en séparation d'objet de tailles similaires. Enfin, l'organisation compacte des micelles conduit à une géométrie des pores en forme de double entonnoir inversé, présentant l'avantage d'une zone de constriction très réduite par rapport à un pore cylindrique avec donc potentiellement des flux plus importants.
Une fois décollée de son support, la membrane est découpée et montée dans une cellule de filtration (figure 3 a). L'épaisseur de la membrane testée est égale à 1,3 μm avec une surface de 4,1 cm2. Toutefois, l'élaboration de ces membranes impliquant seulement l'évaporation contrôlée de solvants, un changement d'échelle de fabrication est possible avec des essais réalisés jusqu'au format A4. En appliquant une pression d'eau perpendiculaire à la surface de la membrane, l'eau voyagera entre les micelles et sera récupérée de l'autre côté sur une balance connectée à un ordinateur afin d'évaluer le flux d'eau.
3.1 Porosité modulable
La morphologie des micelles peut être modifiée de façon contrôlée en fonction de la pression utilisée ...
Filtration de l'eau
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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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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Applications en agroalimentaire.
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Filtration membranaire (OI, NF, UF, MFT) – Aspects théoriques : perméabilité et sélectivité.
-
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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