La fonctionnalisation par photo-CVD appliquée à la valorisation de matières résiduelles et à la production de nanoparticules à faible coût

 

Jason Tavares

École Polytechnique Montréal

 

Domaine : matériaux

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2012-2013

La production de nanoparticules est un procédé très coûteux, en raison des méthodes de pointes utilisées pour leur synthèse (plasma thermique, chimie colloïdale, etc.). Alors que pour certaines applications avancées (exemple : en optique, ce coût élevé peut être justifié, l'applicabilité des nanoparticules sur une grande échelle est néanmoins limitée par le prix. Par exemple, dans le domaine des nanofluides (suspensions de nanoparticules ayant pour but l'amélioration des propriétés caloportrices), l'amélioration incrémentale de la conductivité thermique ne balance pas le coût des particules. Il est donc de mise d'identifier des sources de nanoparticules à faible coût.

Ce projet de recherche propose l'extraction de nanoparticules à composition et à taille variées depuis les cendres issues de l'incinération ou de la gazéification de déchets. L'extraction proposée se fera en pré-traitant les cendres au moyen de dépôt chimique photo-induit (photo-CVD) et en séparant les particules les plus fines des plus lourdes au moyen de la sédimentation. Le photo-CVD permet la fonctionnalisation de nanoparticules à plus faible coût, permettant de prévenir les phénomènes d'agglomération sans les inconvénients liés à d'autres techniques (produits secondaires pour les méthodes par chimie des solutions, requis de basse pression pour les méthodes au plasma froid). Ce traitement permettra aussi potentiellement de minimiser la lixiviation de métaux lourds depuis les sites d'enfouissement ou depuis les matrices cimentaires (destinations typiques des cendres) en éliminant la composante qui en est la plus susceptible, les nanoparticules.