Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique
UMR 5623

SMOs et matériaux "verts"

Matériaux auto-assemblés issus de ressources renouvelables, systèmes auto-assemblés pour la mise en œuvre de matériaux recyclables.
Formulation de matériaux et environnement : étude de la pollution par les déchets plastiques.

Nous développons des organogels microporeux biodégradables, constitués d’huiles végétales gélifiées par l’auto-assemblage d’organogélifiants biosourcés, dans lesquels une porosité est introduite grâce à des porogènes solubles dans l’eau. Ces matériaux microporeux sont optimisés comme matrice artificielle pour la culture cellulaire ou comme adsorbants pour le captage de polluants hydrophobes.

Microtomographie RX (A) et MEB (B) d’un organogel microporeux

Dans le cadre d’un développement durable, il est également important de considérer le fait de pouvoir recycler un matériau, ou d’œuvrer à améliorer sa dégradation dans l’environnement. Nous nous intéressons à ces deux aspects dans le domaine des matières plastiques, matériaux d’avenir et très présents dans notre quotidien.
L’essor des composites thermoplastiques (matériaux recyclables), dans le domaine aéronautique, fait apparaître de nombreuses difficultés de mise en œuvre pouvant être résolues grâce aux SMOs.
Il s’agit de l’ensimage (revêtement compatibles des fibres de carbone), par le biais de dispersions aqueuses stables d‘oligomères, ou encore le collage structural grâce à la formulation de SMOs pour l’activation de surfaces. Ces travaux ont été développés en partenariat avec Airbus Industries et l’IRT Saint Exupéry de Toulouse.

MEB de matériaux composites fibres de carbone, avant (A) et après (B° ensimage thermoplastiques

Aujourd'hui, la pollution plastique a été reconnue par la communauté scientifique comme un problème environnemental majeur. Nous développons des recherches fondamentales pour mieux comprendre les mécanismes de transport et de fragmentation des particules plastiques microscopiques ainsi que leur interaction avec l'écosystème marin naturel (développement du biofilm).

Echantillon de microplastiques récupérés dans l’ocean (A) et MEB d’un biofilm (B)

L’impact des additifs de formulation, sur ces mécanismes est tout particulièrement étudié. Cette approche s'appuie sur une coopération pluridisciplinaire (chimie, océanographie biologique et physique, écologie marine ...). Ce projet est réalisé en étroite collaboration avec une ONG (Expédition 7e Continent).
Une fois ces mécanismes élucidés, nous travaillerons à améliorer la dégradation des plastiques dans l’environnement grâce à de nouvelles formulations adaptées issues de SMOs.

 

>> Development of an extraction method based on new porous organogel materials coupled with liquid chromatography–mass spectrometry for the rapid quantification of bisphenol A in urine
J. Chromatogr. A, 2015, 1414, 1-9
ter Halle A. ; Claparols C. ; Garrigues J.C. ; Franceschi-Messant S. ; Perez E.

>> Evaluation of organogel nanoparticles as drug delivery system for lipophilic compounds
AAPS Pharm SciTech, 2017, 18 (4), 1261-1269
Martin B. ; Brouillet F. ; Franceschi S. ; Perez E.

>> Formulation optimization for thermoplastic sizing polyetherimide dispersion by quantitative structure–property relationship: experiments and artificial neural networks
J. Mater. Sci., 2014, 50, 420-426
Rodrigues M. ; Franceschi S. ; Perez E. ; Garrigues J.C.

>> To what extent are microplastics from the open ocean weathered?
Environmental Pollution, 2017, 227, 167-174
ter Halle A. ; Ladirat L. ; Martignac M. ; Mingotaud A. F. ; Boyron O. ; Perez E

 

2018 IMRCP