Ivan Tolini soutiendra sa thèse le lundi 23 novembre à 10h30.
Titre :" Transmort des nanoparticules de TIO2 en milieux poreux saturés et non saturés : expériences et modélisation" / "Transport of TiO2 nanoparticles in saturated and unsaturated porous media: experiments and modeling".
La présentation se déroulera en français et la discussion en anglais.
Le jury sera composé de :
- Alberto GUADAGNINI , Rapporteur, PR, Politecnico di Milano
- Jean MARTINS , Rapporteur, DR CNRS, LTHE Grenoble
- Jérôme ROSE, Examineteur, DR CNRS, CEREGE Aix-en-Provence
- Philippe ACKERER , Directeur de thèse, DR CNRS, LHYGES Strasbourg
- François LEHMANN, Co-Directeur de thèse, PR, Université de Strasbourg
Lieu : EOST, 1 rue Blessig, amphi. 2e
Résumé :
Le transport de nanoparticules (NP) de dioxyde de titane (TiO2) manufacture?es a e?te? e?tudie? dans un milieu poreux sous diffe?rentes conditions de saturation, vitesse d'e?coulement et force ionique (IS). Les courbes de perce?e montrent que la quantite? de NP retenue diminue quand la vitesse d'e?coulement augmente, et qu'elle est influence?e par la teneur en eau en pre?sence d'une IS plus grande que 3 mM KCl. On peut supposer que l'interface entre eau et air (AWI) ne retient pas de NP en pre?sence d'IS supe?rieurs ou e?gaux a? 3 mM KCl.
Les courbes de perce?es des expe?riences conduites en pre?sence d'une IS de 5 mM, influence?es par les profils de teneur en eau et de vitesse, ont e?te? mode?lise?es. Le mode?le de transport 3P, qui tient en compte l'AWI et les effets de la vitesse, a e?te? de?veloppe? pour de?crire la re?tention des NP. Ce mode?le de?pend de trois parame?tres et du profil de teneur en eau, mode?lise? a? travers les parame?tres hydrodynamiques identifie?s auparavant. Le mode?le 3P donne lieu a? une meilleure description des donne?es par rapport a? celle du mode?le classique, souvent utilise? en litte?rature. Il peut d'ailleurs e?tre utilise? en milieu sature? comme insature?.
Abstract :
The transport of manufactured titanium dioxide (TiO2, rutile) nanoparticles (NP) in porous media was investigated under different saturation, water velocity and ionic strength (IS) conditions. The breakthrough curves show that the amount of retained NPs decreases when the water velocity increased and that TiO2 NP retention is influenced by the water content for values of IS larger than 3 mM KCl. It can be assumed that the interface between air and water (AWI) does not retain TiO2 NP for IS equal to, or smaller than, 3 mM KCl.
The breakthrough curves with an IS of 5mM KCl, influenced by water content profile and water velocity profile, were modeled. The 3P transport model was developed to describe the retention of TiO2 NP, taking into account the AWI and the effects of the water velocity. This model depends on three parameters and takes into account the water content profile of the porous medium, modeled through the previously identified hydrodynamic parameters. The 3P model provides a better data description than the classic Langmuirian retention model, often used in the literature. Moreover, it can be applied under both saturated and unsaturated conditions.
Key words: nanoparticles, titanium dioxide, porous medium, retention, transport, AWI, modeling