Phénomènes aux interfaces (CHIM705_CHIM)

Volume horaire

CM : 15h / TD : 15h

Objectifs

  • Appréhender les phénomènes d’adsorption et les différents modèles qui les décrivent.
  • Acquérir des connaissances sur les applications à l’étude de la partition des composés chimiques dans les différents compartiments environnementaux et à la caractérisation des matériaux. Posséder des notions sur la catalyse hétérogène.

Compétences acquises

Connaître les différents modèles physico-chimiques qui décrivent l’adsorption physique et chimique. Posséder des connaissances sur les applications à l’étude de la partition des composés chimiques dans les différents compartiments environnementaux et à la caractérisation des matériaux poreux (mesure de surface, mesure de volume poreux, évaluation de la dimension des pores). Savoir décrire la mouillabilité et l’adhésion du point de vue énergétique et géométrique. Décrire les mécanismes de catalyse hétérogène. Décrire les sites catalytiques. Connaître les grandes familles de catalyseurs et quelques applications.

Pré-requis

Thermodynamique (Licence), Cinétique chimique (Licence), Chimie des solutions (Licence)

Plan du cours

Partie 1

  1. Introduction à la chimie aux interfaces :
    • Exemples illustrant l’importance de ces processus dans l’environnement et en réactivité chimique
    • Les principaux mécanismes de sorption à l’interface gaz-solide, liquide - solide
  2. Procédé de traitement d’effluent gazeux par adsorption sur charbon actif
  3. Partition des substances chimiques dans l’environnement
    • Etat stationnaire et équilibre
    • Temps de résidence et persistance
    • Nature des milieux environnementaux
    • Coefficients de partition
    • Constante de Henry, constante de partage octanol-eau, eau-carbone organique
    • Partition multimédia : Level I.

 Partie 2

  1. Mouillabilité et adhésion:
    1. Energie de surface, adhésion
    2. Mouillabilité, angle de mouillage coefficient d’étalement
  2. Adsorption  (gaz-solide):
    1. Aspect énergétique de l’adsorption  (énergies d’interaction, chimisorption et physisorption)
    2. Cinétiques de divers types d’adsorption
  3.  Isotherme d’adsorption  (gaz-solide):
    1. Adsorption monocouche (Modèles de Langmuir et Freunclich)
    2. Adsorption multicouche, Méthode BET (mesure des surfaces spécifiques)
    3. Condensation capillaire et Relation de Kelvin
    4. Les différents types d’isothermes d’adsorption (classement IUPAC) - Caractérisation des matériaux poreux
    5. Chaleur isostérique d’adsorption
  4.  Notions de catalyse hétérogène
    1. Introduction et définition du phénomène catalytique
    2. Préparation et caractérisation des catalyseurs
    3. Mécanisme de la catalyse hétérogène (sites catalytiques, effet nano)
    4. Quelques applications

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Crédits ECTS : 3

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts

Lieu(x)

  • Le Bourget-du-Lac (73)