Développement de nouveaux matériaux fonctionnalisés à base de carbone pour la séparation/purification des métaux mineurs verts (MMV) par empreinte ionique

 

Dominic Larivière

Université Laval

 

Domaine : matériaux

Programme : projet de recherche en équipe

Concours 2017-2018

Les inquiétudes grandissantes associées aux impacts environnementaux et à la fiabilité des réserves de combustibles fossiles engendrent un mouvement mondial vers le développement et l'utilisation de nouvelles technologies (éolien, solaire) qui nécessitent l'utilisation de métaux mineurs verts (MMV), comme l'indium (In), le gallium (Ga) et les terres rares (TR). Cependant, leurs extractions des matrices minérales sont très polluantes et des défis importants doivent être surmontés afin de réduire leur empreinte environnementale.

Dans le cadre de ce projet, nous proposons d'utiliser l'approche d'empreinte ionique pour produire des matériaux hybrides à base de carbone mésoporeux possédant des caractéristiques physicochimiques idéales (bonne résistance chimique, tolérance aux acides, grande surface spécifique) pour des applications industrielles. L'imprégnation de ligands sélectifs pour l'In, le Ga et les TR à ces matériaux permettra d'augmenter la sélectivité pour une séparation et une purification efficaces des métaux cibles.

En plus de la fabrication de nouveaux matériaux fonctionnalisés, nous explorerons également la mise en solution de diverses sources émergentes de ces éléments (cendres volantes, minerais et résidus, produits technologiques en fin de vie) afin de faire leur extraction à l'aide des matériaux synthétisés. Les innovations proposées dans cette demande devraient permettre de solidifier la position du Québec dans l'exploitation minière durable et soucieuse de son environnement.