Synthesis and characterization of catalytic nanoparticles for an application in phenol degradation
L’analyse présente une nouvelle méthode de synthèse de nanoparticules catalytiques par le procédé sol-gel non-aqueux, visant à améliorer leurs propriétés physico-chimiques. Les matériaux obtenus sont testés pour leur efficacité dans la dégradation du phénol, un polluant industriel. Ce travail contribue à la compréhension des techniques de synthèse et de leurs impacts environnementaux.
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran
Faculté de Chimie Département de Chimie Physique
Diplôme de Master
Présentation de projet
Synthèse et caractérisation de nanoparticules catalytiques pour une application en dégradation du phénol
Mlle Aguibi Ahlem & Mlle Mennad Sihem
Supervisé par: Prof. Nom & Dr. Nom
2019-2020
Le travail traite de la nouvelle synthèse basée sur le sol-gel dans le milieu non-aqueux et la mise au point de nouveaux oxydes multi-métal ou métal oxyde simple dont les propriétés physiques peuvent être améliorées pour des fins d’applications dans le domaine électrique et comme catalyseurs ou en adsorption. Les
Remerciement
En préambule à ce mémoire nous remerciant ALLAH qui nous aide et nous donne la patience, le courage et la volonté durant ces langues années d’étude.
Le travail présenté dans ce manuscrit a été réalisé au Laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques et Applications de l’université des sciences et de la technologie d’Oran (USTO- MB), nous remercions le responsable de nous avoir accueillies dans son laboratoire.
Ces remerciements vont tout d’abord au corps professoral et administratif de la Faculté de chimie d’USTO, pour la richesse et la qualité de leur enseignement et qui déploient de grands efforts pour assurer à leurs étudiants une formation actualisée.
Nous tenant à remercier sincèrement Mr. KARMAOUI. M, en tant qu’encadreur de mémoire, Il a été toujours montré à l’écoute et très disponible tout au long de la réalisation de ce mémoire, ainsi pour l’inspiration, l’aide et le temps qu’il a bien voulu nous consacrer , sans lui ce mémoire n’aurait jamais vu le jour.
Nos remerciement s’adressent également aux membres du jury pour accepter de consacrer leur temps à l’examen de ce travail à :
Mr. BENTAYEB KAMEL pour l’intérêt qu’il a porté à notre travail et pour accepter de présider ce jury.
Mr. REZIG WALID pour avoir accepté d’évaluer notre travail et pour nous avoir fait
l’honneur d’être membre du jury.
Nos remerciements à Mme Kadi Allah Imene et Mr AllaouiChakib que nous considérons énormément pour ces aides et ses explications d’expert pour la réalisation de ce travail modeste et les bons moments passés ensemble.
Nos sincères remerciements à nos parents et frères pour leur patience et leur soutien indéfectible qui nous ont été indispensables.
Enfin, nous adressons un grand merci à mes collègues du laboratoire pour leurs amitiés et ces
aides ; qu’ils trouvent ici l’expression de ma reconnaissance.
Je dédie ce travail
A mon cher père Aguibi Tahar,
Mon plus haut exemple et mon modèle de persévérance pour aller toujours
de l’avant et ne jamais baisser les bras.
A ma mère Lemouaci Souad,
Pour son affection, sa patience, sa compréhension, sa disponibilité, son écoute permanente et son soutien sans égal dans les moments les plus difficiles de ma vie.
Là où je suis arrivée aujourd’hui c’est à vous MES CHERS PARENTS que Dieu vous garde.
A mes chères sœurs Imen et Malak et mon cher frère Chawki pour vous exprimer toute mon affection et ma tendresse.
A mon binôme Mennad Sihem.
A ma grande famille, mes amis et collègues surtout wissem,Fatima et Batoul et Ikram tous ceux et toutes celles que j’ai involontairement omis de citer et qui n’en demeurent pas moins chers.
Aguibi Ahlem
Dédicace
Rien n’est aussi beau à offrir que le fruit d’un labeur qu’on dédie du fond du cœur à ceux qu’on aime et qu’on remercie en exprimant La gratitude et la reconnaissance durant toute notre existence.
À mes très chers parents Mennad Mohammed & Ben slimen Fatima : Tous les mots du monde ne sauraient exprimer l’immense amour que je vous porte, ni la profonde gratitude que je vous témoigne pour tous les efforts et les sacrifices que vous n’avez jamais cessé de consentir pour mon instruction et mon bien-être. J’espère avoir répondu aux espoirs que vous avez fondés en moi. Je vous rends hommage par ce modeste travail en guise de ma reconnaissance éternelle et de mon infini amour.
À mes chers frères: Abed El kader & Adel : Pour votre amour et votre soutien Pour m’avoir remonté le moral, pour avoir été à l’écoute à chaque fois que j’en ai eu besoin.
À mon binôme Aguibi Ahlem, pour tous les bons moments qu’on a passé
ensembles.
À toute ma famille, petits et grands, pour leur support, leurs présence ainsi que leur soutien,
À mes amis de toujours et plus spécialement à Djihed, à Farah, à Ikram, et à Asmaa, comme signe de notre profonde amitié.
À tous ceux et celles qui me sont chers.
Mennad Sihem
Listes des figures
Figure I.1 : Les trois principales formes de nano-objets 4
Figure I.2: Les frontières du nanomonde 5
Figure I.3 :Différentes types de nanoparticules 7
Figure I.4 : Fraction d’atomes se situant dans la couche de surface et sub- Surface (0.5 nm d’épaisseur) d’une particule en fonction de son Diamètre 8
Figure I.5 : Différentes formes du Nanoparticules 9
Figure I.6 : agglomérats et agrégats 9
Figure I.7 : Approche ascendante et approche descendante 11
Figure II.1 : photographie de minerais de la scheelite et du wolframite 18
Figure II.2 : octaèdre régulier de WO6 (représentation simplifiée) 20
Figure II.3 : Diagramme d’orbitales moléculaires de WO3 21
Figure II.4 : Représentation d’un réseau tridimensionnel
WO3 21
Figure II.5 :Différentes structures cristallines existent pour décrire
l’arrangemen des octaèdres de WO6. Les points noirs représentent des sites
où les ionspeuvent s’insirer 22
Figure II.6 : Réseau WO3 stœchiométrique a) 2D/ b) 3D 23
Figure II.7: Coupes perpendiculaires à l’axe c a) Vue de canaux formés par
les Octaèdres WO6 pour la structure hexagonale b) Vue des canaux de la
Structure hexagonale remplis par des cations 24
Figure II.8 : Smart Windows mises en place dans le Boeing Dreamliner
:(État coloré à gauche et transparent droite) 25
Figure III.1 : Synthèse de nanoparticules par la méthode solvothermale (a) et Hydrothermale (b) 28
Figure III.2: Les différents types de mise en forme de matériaux Obtenus Par Voie Sol-gel 29
Figure III.3: Potentiel de la méthode sol-gel 31
Figure III.4:Mécanisme des réactions d’hydrolyse et de condensation 32
Figure III.5: Gels colloïdaux (a) et polymériques (b) 32
Figure III.6: Étapes de condensation menant à des liaisons M – O – M dans 35 un Procédé non aqueux sol – gel……………………………………………..
Figure III.7: Vue en détail du porte échantillon et tête goniométrique avec le 36
tube RX, fentes programmables et détecteur…………………………………..
Figure III.8: Représentation géométrique expliquant la loi de Bragg 37
Figure III.9: Analyse par Ultraviolet (UV) 38
Figure III.10:Un spectromètre infrarouge 39
Figure III.11:Analyse thermogravimétrique (ATG) 40
Figure III.12:Analyseur thermo différentielle(ATD) 42
Figure III.13:Analyse par Microscopique Electronique à Transmission
(MET)… 42
Figure III.14: Principe de fonctionnement d’un microscope électronique enTransmission……………………………………………………………………………..43Figure III .13 : Schéma de fonctionnement d’un chromatographe(HPLC)……42Figure IV.1 : Structure moléculaire du phénol et photo de ses aiguilles………44Figure IV.2 : Stabilité de résonance de l’ion phénolate……………………….47Figure IV.3 : Schéma général réactionnel de l’oxydation du phénol…………51Figure V.1 : Autoclaves et ces principaux composants………………………55Figure V.2 : Photographie des échantillons obtenus par sol non aqueux……..Figure V.3 : Diffractogrammes des rayons-X des nanoparticules de WO3 synthétisé par la voie sol- non-aqueux dans n- héxanol à différents tempstemporels respectivement (24h et 48h)…………………………………………5658Figure V.4 : Cliché MET de la poudre d’oxyde de tungstène obtenue par solgel non hydrolytique dans n- hexanol à 180 °C pendant 48h………………….59Figure V.5 : le spectre d’absorption UV-Visible des NPs de Trioxyde deTungstène WO3 synthétisé par la voie sol- non-aqueux dans n- hexanol à différents temps temporels respectivement (24h et 48h)………………………60Figure V.6 : Les spectres infrarouges des échantillons synthétisés par la voie sol-gel non-aqueux dans benzyle alcool /n- hexanol respectivement pendant48h………………………………………………………………………………61Figure IV.1 : montage de méthodologie………………………………………63Figure IV.2 : Chromatogramme HPLC du phénol seul.………………………65Figure IV.3 : Chromatogramme HPLC de l’hydroquinone seul………………65Figure IV.4 : Chromatogramme HPLC du catéchol seul………………………66Figure IV.5 : Chromatogramme HPLC du Benzoquinoune seul………………66Figure IV.6 : Oxydation du phénol par le peroxyde d’hydrogéne sansprésence de catalyseur (tr=4,492)…………………………………………………….67Figure IV.7 : Oxydation du phénol sans le peroxyde d’hydrogéne enprésence de catalyseur (tr=4,487)………………………………………………67Figure IV.8 : Dégradation du phénol en présence de H2O2/catalyseur WO3(n-hexanol)……………………………………………………………………..68Figure IV.9 : Dégradation du phénol en présence de H2O2/catalyseur WO3 (Benzyl-Alcool)…………………………………………………………………68
Liste des tableaux
Tableau I.1 : Évolution des propriétés des particules à l’échelle nanométrique
(D’après Luther, 2004) 10
Tableau I.2 : Domaines d’application en fonction du type de nanoparticules 14
Tableau II.1: Liste des principaux oxydes métalliques 17
Tableau II.2 : Caractéristiques physico-chimiques de Trioxyde de tungstène. 20
Tableau II.3 : Les différentes phases cristallographiques du trioxyde de
tungstène et leur Domaine de température 23
Tableau IV.1: Propriétés physicochimiques du phénol 46
Tableau V.1 : Quelques propriétés physicochimiques des produits utilisés 52
Abréviations
AFFSET : Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail. AIST : Association interprofessionnel de santé au travail.
ADN : Acide désoxyribonucléique. NPs : nanoparticules.
H : Hydrolytique.
NH : Non hydrolytique. HDS : Hydrodésulfuration. HDN : Hydrodéazotation. UV : Ultra-violet.
IR : Infra Rouge.
DRX : Diffraction des Rayons X.
FTIR : Fourier Transform InfraRed ou Spectroscopie InfraRouge à Transformée de Fourier. MET : Microscopie électronique à transmission.
HPLC : Chromatographie Liquide à haute Performance. ROS : Radical Oxygen Species.
TEOS : tétra éthyle ortho silicate
ISO : International Organization for Standardization. PH : Potentiel hydrogène.
COV : Composé organique volatil. TOA : Techniques d’oxydation avancée.
OPH : Oxydation par le peroxyde d’hydrogène.
Sommaire
Remerciement Dédicace
Liste des figures Liste des tableaux Liste d’abréviation Résumé
Introduction générale 1
Chapitre I : Le nanomonde
Introduction 3
• Terminologie et définitions 3Le nanomonde 3Les nanosciences 3Les nanotechnologies 3Les nanomatériaux 3Les nanoparticules 5
• Terminologie et définitions 3Le nanomonde 3Les nanosciences 3Les nanotechnologies 3Les nanomatériaux 3
• Le nanomonde 3
• Les nanosciences 3
• Les nanotechnologies 3
• Les nanomatériaux 3
• Les nanoparticules 5
I.2.1 Définition………………………………………………………………. 5
• Les sources des nanoparticules 6Les classifications des nanoparticules…………………………………. 6Les caractéristiques des Nanoparticules……………………………….. 7Les Propriétés physicochimiques de nanoparticules 10Procèdes de fabrication des nanoparticules 10Domaines d’utilisations 12Risques potentiels des nanoparticules 15
• Les sources des nanoparticules 6Les classifications des nanoparticules…………………………………. 6Les caractéristiques des Nanoparticules……………………………….. 7Les Propriétés physicochimiques de nanoparticules 10Procèdes de fabrication des nanoparticules 10Domaines d’utilisations 12Risques potentiels des nanoparticules 15
• Les sources des nanoparticules 6
• Les classifications des nanoparticules…………………………………. 6
• Les caractéristiques des Nanoparticules……………………………….. 7
• Les Propriétés physicochimiques de nanoparticules 10
• Procèdes de fabrication des nanoparticules 10
• Domaines d’utilisations 12
• Risques potentiels des nanoparticules 15
Références
Chapitre II : Généralités sur les oxydes métalliques
Introduction 16
• Les oxydes métalliques 16Définition d’oxyde métallique 16Les types d’oxyde métallique 17Le Trioxyde de Tungstène (WO3) 18Généralités sur le Tungstène et le trioxyde de Tungstène 18Caractéristiques physico-chimiques 19La structure de trioxyde de Tungstène 20Les Propriétés de l’oxyde de Tungstène (WO3) 24Les applications de l’oxyde de tungstène (WO3) 24
• Les oxydes métalliques 16Définition d’oxyde métallique 16Les types d’oxyde métallique 17
• Définition d’oxyde métallique 16
• Les types d’oxyde métallique 17
• Le Trioxyde de Tungstène (WO3) 18Généralités sur le Tungstène et le trioxyde de Tungstène 18Caractéristiques physico-chimiques 19La structure de trioxyde de Tungstène 20Les Propriétés de l’oxyde de Tungstène (WO3) 24Les applications de l’oxyde de tungstène (WO3) 24
• Généralités sur le Tungstène et le trioxyde de Tungstène 18
• Caractéristiques physico-chimiques 19
• La structure de trioxyde de Tungstène 20
• Les Propriétés de l’oxyde de Tungstène (WO3) 24
• Les applications de l’oxyde de tungstène (WO3) 24
Références
Chapitre III: Les méthodes de synthèse et les techniques d’analyses
Introduction 27
• Procédés d’élaboration des nanoparticules 27Solvothermale 27Hydrothermale 27Précipitation 28Le procédé sol-gel 28Historique 28Définition de la méthode sol-gel 29Principe de la méthode sol-gel 30Description de la méthode 30La méthode sol-gel aqueux 31La méthode sol-gel non aqueux 33Les techniques d’analyses 36Analyse par diffraction des rayons X (DRX) 36Analyse par Ultraviolet (UV) 37Analyse par Infrarouge (IR) 39Analyse par Microscopique Electronique à Transmission (MET) 40
• Procédés d’élaboration des nanoparticules 27Solvothermale 27Hydrothermale 27Précipitation 28
• Solvothermale 27
• Hydrothermale 27
• Précipitation 28
• Le procédé sol-gel 28Historique 28Définition de la méthode sol-gel 29Principe de la méthode sol-gel 30Description de la méthode 30La méthode sol-gel aqueux 31La méthode sol-gel non aqueux 33
• Historique 28
• Définition de la méthode sol-gel 29
• Principe de la méthode sol-gel 30
• Description de la méthode 30
• La méthode sol-gel aqueux 31
• La méthode sol-gel non aqueux 33
• Les techniques d’analyses 36Analyse par diffraction des rayons X (DRX) 36Analyse par Ultraviolet (UV) 37Analyse par Infrarouge (IR) 39Analyse par Microscopique Electronique à Transmission (MET) 40
• Analyse par diffraction des rayons X (DRX) 36
• Analyse par Ultraviolet (UV) 37
• Analyse par Infrarouge (IR) 39
• Analyse par Microscopique Electronique à Transmission (MET) 40
III.2.5 Chromatographie liquide à haute performance (HPLC) 41
Références
Chapitre IV : État de l’art sur les phénols
Introduction 43
• Historique 43Définition du phénol 43Sources du phénol 44Sources naturelles 44Sources Anthropiques 44Classification des composés phénoliques 44Les propriétés du phénol 45Les propriétés physicochimiques 45Les Propriétés acido-basiques 46Impacts environnementaux des effluents phénoliques et leur toxicité 46Le procédé de dégradation 48Technique d’oxydation avancée 48Principe du procédé 48Réaction d’oxydation du phénol 49Mécanisme réactionnel d’oxydation par le peroxyde d’hydrogène…… 51 Références
• Historique 43
• Définition du phénol 43
• Sources du phénol 44Sources naturelles 44Sources Anthropiques 44
• Sources naturelles 44
• Sources Anthropiques 44
• Classification des composés phénoliques 44
• Les propriétés du phénol 45Les propriétés physicochimiques 45Les Propriétés acido-basiques 46
• Les propriétés physicochimiques 45
• Les Propriétés acido-basiques 46
• Impacts environnementaux des effluents phénoliques et leur toxicité 46
• Le procédé de dégradation 48Technique d’oxydation avancée 48Principe du procédé 48
• Technique d’oxydation avancée 48
• Principe du procédé 48
• Réaction d’oxydation du phénol 49Mécanisme réactionnel d’oxydation par le peroxyde d’hydrogène…… 51 Références
• Mécanisme réactionnel d’oxydation par le peroxyde d’hydrogène…… 51 Références
ChapitreV: synthèse et caractérisation des nanoparticules d’oxyde de tungstène
Introduction 52
V. 1 Procédures expérimentales… 52
• Produits chimiques utilisées 52Verreries utilisées et appareilles 53Préparation des échantillons 56
• Produits chimiques utilisées 52Verreries utilisées et appareilles 53Préparation des échantillons 56
• Produits chimiques utilisées 52
• Verreries utilisées et appareilles 53
• Préparation des échantillons 56
V.2 Résultats et discussions………………………………………………………… 57
• Diffractions des rayons X (DRX)…………………………………… 57La microscopie électronique à Transmission (MET) 59La spectrométrie UV-Visible 60La spectroscopie Infrarouge 61
• Diffractions des rayons X (DRX)…………………………………… 57La microscopie électronique à Transmission (MET) 59La spectrométrie UV-Visible 60La spectroscopie Infrarouge 61
• Diffractions des rayons X (DRX)…………………………………… 57
• La microscopie électronique à Transmission (MET) 59
• La spectrométrie UV-Visible 60
• La spectroscopie Infrarouge 61
Références
Chapitre VI : application catalytique en dégradation du phénol
Introduction 63
• Méthodologie expérimentale 63Résultats et discussion 64Oxydation du phénol 66Interprétation 69
• Méthodologie expérimentale 63
• Résultats et discussion 64Oxydation du phénol 66Interprétation 69
• Oxydation du phénol 66
• Interprétation 69
Conclusion générale 70
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Annexe 01: Tableau récapitulant les méthodes de synthèse des nanomatériaux (inspiré du rapport AFSSET juillet 2006).
Méthode de productionPrincipe de fonctionnementType de nanomatériauxFabriquésTaille de nanomatériauxMéthodes physiquesEvaporation/condensation sous pression interne ou réactiveEvaporation d’un métal par chauffage puis condensation de la vapeur métallique afin d’obtenir des nano-poudres formées de particules nanométriquesdispersées.Fe, Ni, Co, Cu, Al, Pd et Pt. Oxydes.20 à 100 nmPyrolyse LASERInteraction en jets croisés entre l’émission d’un laser CO2 et un flux deréactifs.Si, SiC, SiCN, SiCNAlY, SiCO, Si3N4, TiC, TiO2,fullerènes, suies carbonées, etc.15 à 20 nmFluide supercritique (sans réaction chimique)Le fluide supercritique peut être utilisé en tant que solvant, antisolvant, plastifiant, nébuliseur, phased’émulsion, etc.Matériaux pour la vectorisation de principes actifsQuelques nm à quelques µmMicro-ondesCouplage avec les voies de synthèse des nanoparticules, pour permettre un chauffage plus rapide et plus homogène dumilieu.Nickel, argent20 à 200 nmIrradiation ionique/ElectroniquePlusieurs méthodes : dépôt d’énergie par des ions lourds rapides d’accélérateurs qui permet la réalisation de membranes polymères nanoporeuses ; irradiation de la mobilité ionique qui permet d’obtenir des agrégats métalliquesinsérés dans des matrices vitreusesProduction de nanopores dans un matériau de dimensions macroscopiques ou de nanostructures immobilisées dans une matriceRecuit à basse température de phases amorphes « massives »Des nanostructures peuvent être obtenues à partir de phases amorphes par traitement thermiquede recristallisationAlliages métalliques et Intermétalliques complexes avec trois à cinq éléments base Al, Zr, Fe.Toute la gamme nanométrique
Plasma thermiqueLes particules vaporisées ou fondues dans un plasma thermique sont trempées ou condensées sous forme de particules ultra finesDes nanopoudres céramiques comme des carbures (TiC, TaC, SiC), des siliciures (MoSi2), des oxydes dopés (TiO2) ou complexes (HA, YIG,pérovskites)Dépôt physique en phase vapeurLe procédé PVD (Physical Vapor Deposition) met en œuvre l’évaporation ou la pulvérisation d’une ciblemétallique solide.Méthodes chimiquesRéactions en phase vapeurLe procédé CVD (Chemical Vapor Deposition) permet l’élaboration de couches minces par réaction chimique entre un composé volatil du matériau à déposer et la surfacedu substrat à recouvrir.Matériaux de natures très diverses (carbures, nitrures, oxydes, alliages métalliques, etc.).Quelques nm à quelques µmRéactions en milieu liquideMise en solution de réactifs conduisant à la formation de nanoparticules par modification des conditions physico- chimiques du milieu (pH, température,concentration, etc.).La plupart des métaux et oxydesQuelques nm à quelques centaines de nmRéactions en milieu solideCe procédé recouvre de nombreuses voies de synthèses qui ont pour objet de contrôler la taille des nanoparticules. (notamment par la taille des produits initiaux, par la diffusion, par des sites réactionnels spécifiques ou par levolume réactionnel)La plupart des métaux et oxydesQuelques nm à quelques µmTechniques sol-gelProduction de nanomatériaux à partir de solutions d’alkoxydes ou de solutions colloïdales sous forme demonolithes, de nano-La plupart des oxydesQuelques nm à quelques centaines de nm
pigments cristallisés ou de couches minces. Ce sont des techniques fondées sur des réactions depolymérisation inorganiques.Fluide supercritique avec réaction chimiqueAjustement continu des propriétés physico-chimiques du milieu réactionnel sur une grande échelle par ajustement des paramètres pression et température sur de petites échelles afin de contrôler la réaction chimique et ainsi l’élaboration dumatériauLa plupart des métaux, oxydes et quelques nitruresQuelques nm à quelques µmMéthodes mécaniquesMécanosynthèse et activation mécanique de procédés de la métallurgie des poudresLa mécanosynthèse consiste à broyer des poudres micrométriques (1 à 50 μm) de plusieurs alliages pour lesmélanger.Tous les types de matériaux (céramiques, métalliques, polymères, semi- conducteurs)Particules de quelques nm à particules microniques nanostructuréesConsolidation et densificationLes techniques de consolidation permettent d’obtenir des pièces massives à partir de matériaux pulvérulents (poudres métalliques, céramiques, semi-conducteurs et organiques).Forte déformation (hypercorroyage)Raffiner la structure d’un matériau cristallin (métal, céramique), jusqu’à obtenir une taille de grains de quelques dizaines de nanomètres. Les techniques utilisées sont la torsion,l’extrusion, etc
Annexe 02 : Exemples de propriétés recherchées par l’utilisation de nanoparticules dans différents secteurs d’activités.
Transport terrestre, aéronautique et spatialAmélioration : des performances des moteurs, de la résistance mécanique et thermique des matériaux, de l’efficacité énergétique, de la sécurité, du confort, des matériaux autonettoyants; Diminution de : la corrosion, la pollution, du coût, consommation de carburant ; développement de détecteurs de glace et de fissures des structures.Electronique et communicationDéveloppement de : mémoires haute densité, processus miniaturisés, écrans plats à éclairement brillant et très haute définition, polymères et composites nanostructurés permettant le développement de composants électroniquessouples et de papier électronique.Industrie chimique et matériauxDéveloppement de : céramiques, pigments, poudres et catalyseurs multifonctionnels, fils plus légers et plus résistants, inhibiteurs de corrosion, couches fonctionnelles (isolation thermique, antiadhésive, antistatique), peintures, vitres et vêtements auto nettoyants, membrane pour séparation de matériaux (traitement des eaux,dialyse), outils de coupe extrêmement durs etc.Santé et industries pharmaceutiques, biomédicales, biotechnologiques et cosmétiquesNouvelles approches pour un diagnostic médical plus précis (marqueurs fluorescents, contrastes accrus en imagerie, meilleure caractérisation de certains paramètres) traitements mieux ciblés et plus efficaces. En cosmétologie : amélioration des propriétés optiques (protection anti UV), de la tenue (crèmes solaires résistantes à l’eau), de la brillance et de la transparence des produits, développement de nouveaux produits antirides,antivieillissement et antibactériens.AgricultureMeilleure absorption des pesticides, fertilisants et autres substances chimiques agricoles. Optimisation de la production animale par libération d’hormones de croissance et de vaccinssur demande, détection de pathogènes chez les animaux et les plantes.EnergieAmélioration des performances des systèmes de production et d’utilisation de l’énergie, stockage de l’hydrogène, nouvelle génération de cellules photovoltaïques, production de batteries et cellules de combustion, optimisation de l’efficacité de l’énergie éolienne, matériauxisolants plus efficaces.Secteur manufacturierConception d’équipements pour produire et incorporer des nanoparticules dans des produits à valeur ajoutée et assurer la caractérisation et la qualité ; ingénierie de précision pour la production de nouvelles générations d’instruments sur mesure, nouveaux processus et nouveaux outils pour manipuler la matière au niveau atomique etdéveloppement d’appareils divers
Environnement et écologieRéduction des émissions de polluants, dépollution des sites contaminés, traitements des effluents, protection des organismes sensibles et diminution des émissions de CO2 ; récupération et recyclage des ressources existantes, amélioration de ladécontamination et du recyclage des métaux.DéfenseDétecteurs d’agents chimiques et biologiques, explosifs plus puissants, systèmes furtifs, textiles légers et performants se réparant d’eux même,systèmes de surveillance miniaturisés et système de guidage plus précis.Caoutchouc et matières plastiquesRéduction du poids et augmentation de la performance des pneumatiques, durée de vie accrue et recyclage. Diminution des émissions sonores.MétallurgieAmélioration des propriétés des métaux, diminution du frottement et de l’utilisation de lubrifiants lors de la fabrication des pièces ; outils de coupe plus durs et plus résistants à l’abrasion et à la corrosion, amélioration des performancesd’usinage.
Annexe 03: Fiche de données de sécurité pour le phénol [INRS].
1. Informations sur les composantsNom du produitNuméro CASN°CEENuméro d’indexPhénol108-95-2203-632-7604-001-00-2FormuleC6H6OPoids moléculaire94,11 AMUSynonymesMonohydroxybenzène, phenyl alcohol, phenyl hydrate, fenol,fenolo, carbolic acid, phenylic acid, phenyl hydroxide2. Identification des dangersToxique par contact avec la peau et par ingestion ; provoque des brûlures3. Mesures de premiers secoursEn cas de contact avec la peau, laver immédiatement et abondamment la peau avec de l’eau4. StockageLe stockage du phénol peut s’effectuer dans des récipients galvanisés, étamés, en nickel, en verre ou en aluminium (dans ce cas, la présence de traces d’eau – 0,3% minimum –est nécessaire pour prévenir la corrosion). Les récipients en cuivre ou en fer sont à déconseiller.5. Propriétés physiques et chimiquesAspectA 20 °C, le phénol pur est un solide qui se présente sous la forme d’une masse cristalline ou d’aiguilles incolores, hygroscopiques et d’odeur particulière à la fois âcre et douceâtre (limite olfactive : 0,05 ppm).Couleur :Ce produit peut se teinter en jaune, brun ourouge en présence d’impuretés ou sous l’influence d’humidité, de la lumière, de l’air.PropriétéValeurA température ou pressionPoint d’ébullition181,8°CSous pression atmosphériquePoint de fusion41°CPoint d’éclair79°C en coupelle fermée85°C en coupelle ouverteTempérature d’auto-inflammation715°CLimites d’explosivité en volume %dans l’airLimite inférieure : 1,5Limite supérieure : 9,0Tension de vapeur0,047 kPa25 °C5,300 kPa100 °C53,300 kPa160 °CDensité ( D425) (solide)1,071Densité ( D450) (liquide)1,049Densité de vapeur3,24 (air = 1)
SolubilitéSoluble dans l’eau à raison de 8,7 % en poids à 25 °C et en toutes proportions à 66 °C. Il est également t r ès soluble dans de nombreux solvants organiques usuels, notamment l’éthanol et l’oxyde de diéthyle.Propriétés chimiques :Par chauffage vers 800 °C, le phénol estentièrement décomposé en oxyde de carbone, hydrogène et carbone. Il peut réagir vivement avec les oxydants puissants. La réduction du phénol en présence de zinc conduit au benzène.A chaud, le phénol liquide attaque l’aluminium, lemagnésium, le plomb et le zinc.6. Informations règlementairesClassification et étiquetage selon les directives de l’UEIndication du danger : TToxique.R 34Provoque des brûlures.R 24/25Toxique par contact avec la peau et parIngestion.S 28Après contact avec la peau, se laverimmédiatement et abondamment avec l’eau.S 45En cas d’accident ou de malaise consulterimmédiatement un médecin (si possible luimontrer l’étiquette).