Informations générales
Événement : 92e Congrès de l'Acfas
Type : Colloque
Section : Section 200 - Sciences naturelles, mathématiques et génie
Description :Les matériaux fonctionnels avancés peuvent jouer un rôle essentiel pour la progression responsable des technologies et le développement durable de notre société. De la décontamination de l’environnement à la production d’énergie renouvelable, en passant par la valorisation des ressources et l’agriculture, les nouveaux matériaux ouvrent la porte à des applications novatrices ou augmentent la performance des procédés actuels pour nous permettre d’atteindre les différents objectifs de développement durable (ODD) établis par l’ONU. Dans ce colloque, les dernières réalisations des membres et collaborateurs du Centre québécois sur les matériaux fonctionnels (CQMF) seront discutées pour célébrer les progrès de la communauté scientifique d’ici dans l’avancement des matériaux pour le développement durable.
Remerciements :Nous remercions le FRQNT et le CQMF pour leur soutien dans l’organisation du colloque.
Date :Format : Sur place et en ligne
Responsables :- Claudiane Ouellet-Plamondon (ÉTS - École de technologie supérieure)
- Francois Perreault (UQAM - Université du Québec à Montréal)
Programme
Session 1 : Matériaux biosourcés ou à applications environnementales
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Communication orale
Un senseur portable fabriqué à partir d'un biopolymèreCephas Amoah (UdeM - Université de Montréal)
Les dispositifs électroniques reposent sur deux composants fondamentaux : le substrat et le matériau conducteur. Le rôle du substrat est de soutenir et de consolider les éléments actifs, tandis que le matériau conducteur est responsable du fonctionnement de l'appareil. Bien que ces deux composants aient des rôles distincts et des propriétés différentes, ils doivent néanmoins fonctionner en synergie. Les dispositifs à état solide dépendent d'électrodes qui sont rigides et inflexibles. En général, le matériau conducteur est un métal conducteur transparent, idéal pour des applications fixes. Cependant, les applications flexibles/étirables nécessitent une redéfinition tant du substrat que la couche conductrice. Cela s'explique par le fait qu'aucun des composants ne peut supporter de manière réversible les contraintes rencontrées lors de l'étirement et de la flexion. Les propriétés clés que doivent posséder à la fois le substrat et la couche conductrice sont l'étirement et la flexion réversibles, tout en maintenant une conductivité seuil. Il sera démontré qu'un biopolymère peut être utilisé comme substrat flexible et étirable. Le substrat peut être transformé d'un isolant en conducteur en mélangeant avec un polymère intrinsèquement conducteur. Il sera démontré que la combinaison de ces deux composants peut aboutir à un substrat intrinsèquement conducteur, capable d'être étiré et plié sans compromettre ses propriétés désirées : l'élasticité et la conductivité.
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Communication orale
Nouvelles perspectives sur la valorisation de la lignine Kraft issue du bois tendre pour des panneaux de particules améliorés avec de la colle UFAnass Ait-Benhamou (Université Laval), Ingrid Calvez (Université Laval), Véronic Landry (Université Laval)
La valorisation de la lignine Kraft, un sous-produit de l'industrie de la pâte et du papier, représente une opportunité importante pour faire progresser les matériaux durables. Cette étude explore une méthode novatrice pour améliorer les propriétés des panneaux de particules en intégrant à la fois de la lignine Kraft non modifiée et chimiquement modifiée via un processus d'hydroxyméthylation. La lignine Kraft extraite du bois tendre est soumise à une hydroxyméthylation, ce qui améliore sa réactivité et sa compatibilité avec la colle urée- formaldéhyde (UF). Les deux types de lignine sont ensuite incorporés en quantités variables, jusqu'à 20 %, dans la formulation de la colle UF utilisée dans la production de panneaux de particules. L'étude présente une analyse complète du processus d'extraction et de modification chimique, mettant en lumière les techniques d'extraction écologiques utilisées. La caractérisation de la lignine modifiée et des panneaux de particules résultants démontre des améliorations significatives des performances par rapport aux formulations classiques de colle UF. Cette recherche contribue au développement de produits en bois respectueux de l'environnement et à hautes performances, en accord avec les principes de la chimie verte et des pratiques industrielles durables. Les résultats soulignent le potentiel de la valorisation de la lignine pour créer des produits à valeur ajoutée et réduire l'impact environnemental dans l'industrie du bois.
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Communication orale
Revêtements Microstructurés Durables pour une Aviation Écologique: Conception et FabricationAbdelkader Benhalima (CNRC), Lucy Li (CNRC), Fue-Sang Lien (Université de Waterloo), Damien Maillard (CNRC), Mahmoud Mamou (CNRC), Naiheng Song (CNRC), Jialin Wang (CNRC)
La traînée de frottement est la principale force de résistance qui s’oppose au mouvement des avions en vol, augmentant la consommation de carburant et ainsi leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). La réduction de la traînée par l’application d’un revêtement microstructuré sous forme de micro-nervures périodiques appelées « peau de requin (Sharkskin) alignées dans la direction du flux d’air sur la surface d’un avion a été identifiée comme l’une des technologies qui pourrait avoir un impact immédiat sur la réduction des émissions de GES. Une réduction de 1% de cette traînée sur un Boeing 777-300ER permettrait d’économiser jusqu’à 4800 tons de kérosène par an dans des conditions d’écoulement turbulent. Cette technologie a été sujet de nombreuses études au cours des dernières décennies. Néanmoins, elle n’est pas encore mature et des défis critiques demeurent. Cette étude explore le potentiel d’application d’un nouveau revêtement en polyuréthane à grande échelle en développant une méthode de production en continu de films minces micro-nervurés à l’aide d’un procédé d’extrusion réactive. Les techniques de caractérisation physicochimiques ont été utilisées afin de définir les paramètres du procédé. Une démonstration à l’échelle du laboratoire, à l'échelle pilote puis à grande échelle a également été effectuée en vue d’une application industrielle. L’efficacité aérodynamique de ce revêtement à réduire la trainée a été évaluée par modélisation et simulation
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Communication orale
Une solution durable pour éliminer la buéeGaétan Laroche (Université Laval), Ghane Moradkhani (Centre de Recherche du Centre Hospitalier Universitaire de Québec), Jeremy Pothier (Université Laval), Jacopo Profili (UQAR)
La buée sur une surface est problématique pour les applications où la visibilité est cruciale, telles que les vitres de voiture, les serres et les lunettes de toutes sortes. Les méthodes traditionnelles incluent le chauffage de la surface, qui nécessite une source d’énergie externe, ainsi que les vaporisateurs antibuée, inefficaces, peu durables et polluants. Une solution étudiée consiste à déposer un revêtement antibuée sur un matériau transparent via un dépôt PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition). Ce revêtement superhydrophile permet la formation d’un film continu d’eau à la surface, éliminant ainsi les artefacts visuels et maximisant la transmission de lumière. Cette solution est avantageuse d’un point de vue environnemental puisqu’elle est sans polluants et consomme très peu d’énergie. L’adhérence du revêtement est primordiale pour garantir ses performances, notamment face aux variations de température et d’humidité au Québec. Pour améliorer cette adhérence, un prétraitement du substrat est proposé. L’objectif de ce travail est d’évaluer différentes méthodes d’abrasion sur du verre de silicium, à savoir le polissage mécanique, l’abrasion chimique avec l'acide fluorhydrique et le décapage par plasma en vue d’améliorer l’adhérence de la couche antibuée. Les résultats montrent que ces trois techniques augmentent la surface spécifique du verre sans causer d’artefacts visuels et améliorent l’adhésion du revêtement antibuée.
Session 2 : Matériaux avancés pour la décontamination environnementale
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Communication orale
Membrane électrifiée développée par technologie plasma permettant une dégradation rapide et sans réactif des micropolluantsNadi Braidy (Université de Sherbrooke), Philippe Dauphin Ducharme (Université de Sherbrooke), Martin Désilets (Université de Sherbrooke), Nicolas Fontaine (Université de Sherbrooke), Oumaima Lasry (Université de Sherbrooke), Wen Ma (UdeS - Université de Sherbrooke)
Les membranes électrifiées (MEs) présentent un grand potentiel pour les applications énergétiques et environnementales. Cependant, leur application pratique est entravée par des procédures de fabrication complexes. Dans cette étude, nous proposons une méthode de fonctionnalisation en une seule étape de ME pour l’élimination des micropolluants via électrofiltration. Une membrane en microfibres de verre fonctionnalisée par des nanoflakes de graphène dopés avec des nanoparticules de cuivre, présentant une conductivité élevée (214 ± 53 Ω cm⁻²) et une bonne perméabilité à l’eau, a été fabriquée par pyrolyse plasma thermique. La conductivité et le flux de perméation de l’eau de la ME peuvent être précisément contrôlés en ajustant les paramètres de fonctionnalisation (p. ex, la teneur en précurseurs et le nombre de cycles). Avec l’application d’une tension externe de 5 V, la ME fonctionnalisée a dégradé efficacement (95 %) les micropolluants (telles que l’orange méthylique) dans l’eau par réaction d'électro-Fenton, sans aucun ajout de produit chimique. Les taux et cinétiques de dégradation des polluants organiques peuvent être ajustés en modulant les conditions opératoires (tension appliquée et débits). En résumé, la technologie de fonctionnalisation présentée dans cette étude constitue une méthode simple et hautement efficace pour la fonctionnalisation de MEs, ouvrant ainsi la voie à un large éventail d’applications potentielles.
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Communication orale
Fibres fonctionnalisées à partir de cellulose recyclée pour le traitement des eaux usées : une solution performante, économique et écoresponsableMathieu Lapointe (École de Technologie Supérieure), Manel Mebarki (ÉTS - École de technologie supérieure)
Le développement de matériaux respectueux de l’environnement pour le traitement des eaux usées est crucial. Cette étude porte donc sur le développement et l’application de fibres cellulosiques greffées avec des métaux, conçues à partir de matériaux recyclés, pour optimiser les procédés de traitement. Ces fibres ont été testées sur divers types d’eaux usées (municipales et industrielles) et ont démontré une réduction significative de la turbidité, du COT et d’hydrocarbures. Leur présence dans le processus de floculation permet une réduction notable des doses nécessaires de floculant synthétique, qu’il soit cationique ou anionique, et dans certains cas, supprime même le besoin de coagulants à base de métaux. Ces améliorations réduisent la dépendance aux produits chimiques, et limitent l’usage de polymères souvent non biodégradables, tout en maintenant les performances. Les fibres cellulosiques greffées représentent une avancée prometteuse pour le traitement des eaux usées, répondant aux exigences actuelles en matière de performance et de réduction des impacts liés à l’utilisation excessive de produits chimiques. Elles permettraient également de traiter des eaux qui demeurent actuellement non traitées au Canada, comme les eaux usées pétrochimiques et la majorité des eaux usées agroalimentaires
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Communication orale
Effet de la présence des métaux sur l'ozonation catalytique de l'antibiotique norfloxacin et son impact écotoxicologiqueAbdelkrim Azzouz (UQAM), David Dewez (UQAM), Roumaissa Djidja (UQAM - Université du Québec à Montréal)
L'effet de l’antibiotique Norfloxacine dans des suspensions d'argile aqueuse sur l'écotoxicité du mélange réactionnel ozoné a été étudié, en tenant compte du rôle du cation échangeable pour simuler l'impact des antibiotiques libérés dans la nature et leur dégradation partielle sur la biodiversité. L'accent a été mis sur les catalyseurs à base de montmorillonites échangeuses d'ions et sur Lemna minor, une macrophyte aquatique sensible aux changements dans l’environnement. L'écotoxicité, évaluée selon différents critères, s’est avérée évoluer en fonction des cations échangé. La comparaison de l'activité catalytique de Fe(II)Mt avec d'autres montmorillonites a montré que le taux de dégradation et l'écotoxicité résultante dépendent fortement du type du métal incorporé. Les méthodes analytiques comme spectrophotométrie UV-Vis et LC-Ms ont confirmé la génération des intermédiaires hydroxyles et la dégradation de la structure de NOF. Ces résultats sont essentiels pour comprendre le devenir des antibiotiques dans des conditions aérobies dans des matrices naturelles contenant de l'argile.
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Communication orale
Bénéfices de l’activation alcaline pour la revalorisation des résidus de bauxite en adsorbantsPierrre Bambier (ÉTS - École de technologie supérieure), Rhéa Guha (École de Technologie Supérieure), Claudiane Ouellet-Plamondon (École de Technologie Supérieure)
Les résidus de bauxite sont des déchets finaux générés par la production d’aluminium, nécessitants d’être traités pour limiter leur pollution passive à cause de leur composition forte en oxydes métalliques. Ils demandent également de grandes surfaces de stockage, avec plus de 150 millions de tonnes produites par an et 4 milliards de tonnes disponibles. Leur revalorisation en matériaux fonctionnels en tant qu’adsorbants pour le traitement des eaux usées permettrait de créer des matériaux à bas coûts, utilisant une importante quantité de résidus de bauxite, tout en limitant leurs impacts environnementaux par la fixation des métaux dans une matrice robuste.
Dîner
Session 3 : Matériaux avancés pour l’énergie ou la santé
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Communication orale
Quand la chimie des batteries rencontre l’Intelligence ArtificielleOlivier Fontaine (UdeM - Université de Montréal)
Les batteries sont au cœur de débats politiques, scientifiques, économiques et sociétaux,
notre avenir proche sera conditionné par ces technologies de stockage de l’énergie. Cependant,
au cœur des batteries, la chimie de nouveaux matériaux reste le débat scientifique central.
Parallèlement, l’intelligence artificielle connaît un essor fulgurant et s’intègre progressivement
dans de nombreux domaines scientifiques. Son usage robuste et responsable en chimie des
matériaux reste encore à définir, mais elle offre des perspectives prometteuses.
Dans cette présentation, après avoir situé la constitution des batteries Lithium-ion et de
la chimie des matériaux associée, nous explorerons deux axes d’intégration de l’Intelligence
Artificielle dans le domaine des batteries. D’une part, l’exploitation des algorithmes
d’apprentissage pour interpréter et comprendre les signaux électrochimiques, permettant
d’élucider les mécanismes réactionnels complexes. D’autre part, l’accélération de la
découverte de nouveaux matériaux en s’appuyant sur des modèles prédictifs et des approches
génératives.
L’objectif est de discuter des opportunités et des défis de cette synergie entre
intelligence artificielle et électrochimie des matériaux, et de poser les bases d’une approche
plus rationnelle et rapide pour le développement des batteries de demain. -
Communication orale
Matériaux redox organiques dans l’évolution des batteries lithium-ionLoveline Domingue (UQAM), Ali Nazemi (UQAM), Marie-Claude Ricard (UQAM - Université du Québec à Montréal), Steen Brian Schougaard (UQAM)
Le développement des dispositifs de stockage est de plus en plus recherché dans le domaine d’énergies renouvelables. L’objectif ici est de trouver une alternative plus écologique afin de remplacer la cathode dans les batteries lithium-ion. À cette fin, les polymères conducteurs sont ciblés pour confectionner un matériau composite idéal qui est à la fois conducteur ionique, électronique et rédox actif. Le poly (3,4- ethylènedioxythiophène) (PEDOT) est l’un des polymères conjugués à succès les plus étudiés. Il possède une conductivité électronique élevée (400-600 S cm-1) ainsi qu’une bonne stabilité à l’état oxydé. PEDOT étant insoluble lorsqu’il est dopé avec des cations simples, il peut être polymérisé en présence de l’acide polystyrène sulfonique (PSS) dans l’eau, afin de former un polymère en suspension facile à manipuler. Cependant, PEDOT : PSS ne possède qu’une faible capacité de stockage d’énergie. Afin d’augmenter la capacité, ce projet de recherche vise à substituer une partie des ions sulfonate par une autre unité qui contribue avec une réaction redox. Il est attendu qu’une telle substitution pourrait avoir un impact sur la conductivité. Donc, une première étude présentée ici, focalise sur la dilution de l’unité sulfonate du polyanion par une unité inerte et son impact sur la conductivité ionique et électronique dans le système polymérique de PEDOT : PSS.
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Communication orale
Amélioration des cellules solaires à pérovskite fabriquées à l'air libre par l'incorporation simultanée de précurseurs chlorés et de thiocyanate de potassiumIvy M. Asuo (WbW inc.), Ahmed Bensekhria (INRS - Institut national de la recherche scientifique), Ibrahima Ka (WbW inc.), Riad Nechache (WbW inc.), Federico Rosei (INRS), Fiorenzo Vetrone (INRS)
Les cellules solaires à pérovskite (PSC) suscitent un intérêt croissant en raison de leur efficacité de conversion de puissance (PCE). Toutefois, la plupart des dispositifs à haut rendement reposent sur un dépôt par enduction centrifuge dans des environnements contrôlés, limitant ainsi leur mise à l’échelle industrielle. Il est donc essentiel de développer des stratégies de fabrication en air ambiant tout en améliorant la stabilité des dispositifs. Le mélange d’halogénures constitue une approche éprouvée pour ajuster la structure et les propriétés des pérovskites. Comparé à CszFA1−zPbX3 (X = Cl, Br, I), le composé CszFA1−zPbX3-yIy (X = Cl, Br) présente des différences notables en termes de cristallinité et de comportement optoélectronique. Cependant, la coexistence de pérovskites mixtes avec la phase photoinactive FAPbI₃ peut entraîner un piégeage ionique, compromettant la reproductibilité. Cette étude explore l’impact des chlorures cationiques sur les performances des PSC à l’aide d’une méthode de pré-cristallisation sous vide. Nos résultats montrent que la liaison du chlore dans le précurseur cationique influence fortement la stabilité et l’efficacité du dispositif. L’incorporation modérée de CsCl et de KSCN dans les encres précurseurs favorise la formation de films lisses et compacts avec des grains de grande taille. La combinaison de ces précurseurs a permis d’obtenir des PSC planaires avec une PCE élevée de 18,1 %.
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Communication orale
Exploration de l'émission proche infrarouge dans des nanoparticules dopées au lanthanides modifiées pour applications biomédicalesSumaya Ahmed (Carleton University), Maria DeRosa (Carleton University), Jeremy Doucette (Université d’Ottawa), Eva Hemmer (Université d'Ottawa), Erin McConnell (Carleton University)
Les nanoparticules dopées aux lanthanides (NPs-Ln) présentent une opportunité brillante pour des applications biomédicales. Leurs capacités en conversion ascendante et conversion descendante sous excitation de la lumière proche-infrarouge (PIR) les rendent désirables pour l’incorporation dans des bio-sondes. Synthétisées par une méthode de chimie verte (décomposition thermale assistée par micro-ondes); les NPs-Ln ont été préparées de façon rapide et permettent l’obtention relativement facile d’architectures noyau-coquille(s). Afin de rendre les NPs-Ln biocompatibles, l’optimisation d’une procédure de revêtement avec une couche de silice (SiO2) a été entreprise. La couche de silice permet une versatilité significative pour la fonctionnalisation de surface avec des molécules de ciblage et ouvre la possibilité pour des applications dans la fenêtre de transparence biologique (1 000-2 000 nm). Des architectures noyau-coquille et noyau-coquille-coquille dopées avec Ln3+ ont été recouvertes de silice (NPs-Ln@SiO2) et excitées à 980 nm et 808 nm, respectivement. De plus, des aptamères (APTA) ont été fixés à la surface afin de cibler une bactérie d'intérêt de l’axe intestin-cerveau. Les conjuguées NPs-Ln@SiO2@APTA ont été confirmées à l’aide de méthodes optiques et analytiques. Ces résultats mettent en évidence des candidats NPs-Ln@SiO2@APTA qui maintiennent l’émission PIR dans l’eau avec capacités de ciblage, ce qui ouvre de nouvelles possibilités pour la (bio)imagerie PIR.
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Communication orale
Lacunes d'oxygène induites par traitement électrochimique en surface des photoanodes à la base de WO3 pour la production d’hydrogèneImane En-Naji (UQAM - Université du Québec à Montréal), Amir Khojastehnezhad (UQAM), Zhiyuan Peng (UQAM), Mohamed Siaj (Université de Sherbrooke), Yilu Su (UQAM)
Le renforcement du transport de charge induit par l'ingénierie des défauts est une approche efficace pour optimiser les propriétés de photoélectrolyse de l'eau (PEC) de l'anode de photoélectrode en oxyde de tungstène (WO₃). Dans cette étude, une méthode modifiée et efficace de post-traitement électrochimique a été développée afin d'enrichir les lacunes en oxygène dans des nanofeuilles de WO₃ hautement ordonnées, formant ainsi une photoanode de WO₃ déficiente en oxygène
Les tests électrochimiques et l'analyse de la structure des bandes d'énergie ont révélé que les lacunes en oxygène introduites, agissant comme des donneurs peu profonds, augmentent significativement la densité globale des porteurs de charge, la conductivité électrique et le champ électrique interne (courbure de bande). Cela contribue ainsi à l'amélioration de la séparation des charges dans le volume et de l'efficacité d'injection des charges à l'interface (dépassant 80 % à 1 VR H E).
En conséquence, la photoanode optimisée WO₃-Re démontre une réponse photoélectrochimique considérablement améliorée, avec une densité de photocourant maximale de 0,8 mA/cm² à 1,23 VR H E, soit une
Ce travail apporte des informations précieuses sur le rôle des lacunes en oxygène dans la dynamique des porteurs de charge au sein de la photoanode WO₃ et propose également une stratégie d'ingénierie des défauts pratique et viable pour optimiser les photoanodes, favorisant ainsi une oxydation de l'eau.
Session 4 : Matériaux pour l’énergie ou l’environnement
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Communication orale
Électrodéposition de pérovskites aux halogénures de plombJoshua Byers (UQAM), Marwa Chaaben (UQAM - Université du Québec à Montréal)
Les pérovskites halogénées ont suscité un intérêt considérable en raison de leurs propriétés
optoélectroniques, qui peuvent être facilement modifiées en fonction de leur composition. Nous
sommes intéressés par la composition de CsPbBr3 en particulier qui présente une stabilité
importante combiné avec une bande interdite bien placée pour effectuer des réactions
photoélectrocatalytiques telles que le dégagement de l’oxygène ou hydrogène ainsi que la
réduction de dioxyde de carbone. Une étape importante de leur avancement réside dans le
développement de méthodes de préparation à grande échelle.
Ce travail explore la méthode d’électrodéposition de PbO2 suivie de deux étapes de conversion
chimique pour synthétiser le CsPbBr3. L’influence de deux intermédiaires distincts, PbBr2 et
PbCl2, est comparée afin d’évaluer leur impact sur la qualité finale du CsPbBr3. La diffraction
des rayons X (DRX) et la microscopie électronique à balayage (MEB) ont été utilisées pour
analyser les transformations structurelles et morphologiques au cours de la conversion de PbO2
en PbCl2 et PbBr2, ainsi que leur évolution ultérieure vers la structure pérovskite CsPbBr3. Les
analyses montrent que la conversion de PbO2 en CsPbBr3 via l'intermédiaire PbCl2 permet
d'obtenir une pérovskite avec une couverture de surface optimisée, ce qui se traduit par un
photocourant plus élevé lors des évaluations photoélectrochimiques. -
Communication orale
Développement d’un adsorbant à base d'un hydroxyde double lamellaire modifié par un biosurfactant pour l’élimination du carbaryl de l’eauMariana Acosta-Lopez (ÉTS - École de technologie supérieure), Robert Hausler (École de Technologie Supérieure)
La pollution de l'eau par des insecticides représente un risque majeur pour les écosystèmes, les pollinisateurs et la santé humaine. Dans cette étude, un hydroxyde double lamellaire modifié par du palmitate de sodium (CaAl-PS LDH) a été synthétisé par la méthode de coprécipitation et évalué comme adsorbant pour l’élimination du carbaryl
de l’eau. Ce matériau est composé de Ca et d'Al dans les lamelles principales, avec du palmitate de sodium comme anion interlamellaire. Cette combinaison de cations et d’un surfactant naturel de qualité alimentaire garantit une compatibilité environnementale et réduit les risques de toxicité. L’adsorbant a été caractérisé par diffractométrie à rayons X, microscopie électronique à balayage, spectroscopie à dispersion d'énergie et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier. Une organisation structurale du CaAl- PS-LDH, incluant une orientation possible des anions de palmitate de sodium dans la structure adsorbante, a été proposée. L’hydroxyde double lamellaire modifié a démontré une capacité d'adsorption supérieure, atteignant 15,99 mg g−1, contre 1,83 mg g−1 pour l’hydroxyde inorganique. Les effets du pH, de la température, de la concentration initiale en pesticide et de la dose d’adsorbant sur l'adsorption du carbaryl par le CaAl-PS-LDH ont également été étudiés. Les résultats suggèrent que le CaAl-PS-LDH constitue une option sûre et efficace pour des applications en traitement de l’eau. -
Communication orale
Synthèse et caractérisation de structures organiques microporeuses à base de thiophène pour l’extraction sélective de l’or issu des déchets électroniquesNgara Diouf (UQAM - Université du Québec à Montréal), Amir Khojastehnezhad (UQAM), Mohamed Siaj (UQAM)
Avec l’augmentation des déchets électroniques, la récupération de l’or suscite un intérêt
croissant. Les réseaux organiques covalents (COFs) covalent organic frameworks (COFs) ou les
structures organiques microporeusesx (MON), une nouvelle classe de matériaux microporeux,
présentent des avantages remarquables pour la récupération de l’or (Au) grâce à leur grande
surface spécifique, leurs groupes fonctionnels sélectifs, leurs canaux réguliers et leur synthèse
modulable. Dans cette étude, un MON à base de thiophène a été synthétisé en utilisant le 1,8-
dibromobenzo(b,d)thiophène et le 1,4-diéthynylbenzène pour des applications de récupération de
l’or. Le matériau MON obtenu a été caractérisé à l’aide de diverses techniques, notamment la
diffraction des rayons X sur poudre (PXRD), la méthode de Brunauer-Emmett-Teller (BET), la
microscopie électronique en transmission (TEM), la microscopie électronique à balayage (MEB)
et la spectroscopie photoélectronique X (XPS). Le Fe 3 O 4 @MON a montré une excellente
capacité d’adsorption de l’or, avec une grande sélectivité et une cinétique rapide. Ses
performances surpassent celles de nombreux COFs aux structures plus complexes et dotées de
multiples groupes fonctionnels. Ces résultats mettent en évidence le potentiel du Fe 3 O 4 @MON
pour une récupération pratique de l’or à partir des déchets électroniques. -
Communication orale
Caractérisation de la récupération du lithium avec un matériau à tamis ioniqueThéo Cha-Cossette (UQAM - Université du Québec à Montréal), François Perreault (UQAM)
De nos jours, le lithium est un élément essentiel pour l’industrie des batteries. Le lithium
est abondant dans les eaux salines et elles peuvent représenter un approvisionnement
durable de cet élément; cependant, la capture de cet élément par des processus
d’adsorption est entravée par des concentrations élevées d’ions compétiteurs qui se
trouvent dans ces eaux. La récupération sélective du lithium des eaux salines avec un
matériau à tamis ionique synthétisé à partir d’un matériau d’oxyde de lithium à base de
titane (LTO) est le sujet principal de cette étude. Du LTO commercial et du LTO qui a
été délithié pour former une structure à tamis ionique en mesure de distinguer le lithium
des ions compétiteurs ont été utilisés afin de tester la capacité d’adsorption du lithium.
Différents matériaux de LTO délithiés (ou HTO) ont été produits en exposant la poudre
de LTO à de l’acide chlorhydrique pour différents intervalles de temps dans le but
d’identifier les propriétés optimales du matériau pour l’adsorption sélective. Afin d’établir
une relation entre le degré de délithiation et la capacité d’adsorption dans les eaux
salines, ces matériaux ont été caractérisés et par la suite évalués au niveau de leur
performance pour l’adsorption du lithium. Il est possible d’envisager le développement
de nouveaux adsorbants sélectifs pour la capture du lithium avec ces résultats.