Résumé:
L’objectif de ce travail de thèse est la mise au point de nouvelles membranes nanocomposites polymère/argile, renforcées par une montmorillonite issue d’un gisement naturel, ainsi que l’estimation de leurs performances en pervaporation pour la séparation de mélanges azéotropiques. Les membranes préparées sont à base de deux polymères de natures différentes ; hydrophile et hydrophobe.
La première partie de ce travail consiste à étudier l’effet de la charge en montmorillonite sodique, dans la conception de membranes nanocomposites hydrophiles à base d’alcool polyvinylique. Différents rapports de Na-MMT ont été introduits dans la matrice de PVA suivie de sa réticulation avec de l'acide maléique.
Ces membranes ont été caractérisées afin de définir la matrice ayant les meilleures caractéristiques structurelles, thermiques et mécaniques et également la meilleure performance en pervaporation pour la déshydration du mélange azéotropique eau/éthanol. Il est apparu qu’un rapport PVA-R/Na-MMT de (10%, m/m) présentait une nette efficacité dans la déshydrations du mélange azéotropique caractérisée par un indice de séparation pervaporatif de 2710,6 g.m-2.h-1.
La seconde partie de ce travail, concerne la préparation de membranes nanocomposites hydrophobes pour la séparation du mélange azéotropiquetoluène/méthanol. Nous avons choisi le poly (styrène-co-butadiène), en tant que matériau membranaire, en présence d’un renforcement par différentes doses de montmorillonite organophile. Nous avons procédé également à une vulcanisation efficace du SBR in situ, en utilisant le soufre comme agent réticulant et le diéthyldithiocarbamate de zinc comme catalyseur. Il a été observé que le renforcement de la matrice polymérique avec un rapport de 12 partie pour cent d'élastomère d’OMMT, a permis la préparation d’une membrane présentant d’excellentes caractéristiques morphologique, thermique et mécanique avec une efficacité de séparation caractérisée par un indice de séparation pervaporatif de 113,8 g.m-2.h.
