Synthèse d'une membrane MOF avec des propriétés à la demande pour le traitement de l'eau // Synthesis of MOF membrane with on-demand properties for water treatment

Les techniques actuelles de dessalement et de purification de l'eau nécessitent des membranes polymères aux propriétés ajustées et sont des processus très énergivores. Cela impose la conception d'une nouvelle génération de membranes plus efficaces. Cependant, le nombre de paramètres en jeu est très important, et la plupart des membranes sont testées dans des configurations statiques, éloignées des conditions réelles. Ce projet explore une conception écologique de membranes avec une taille, une densité, une fonctionnalisation et une épaisseur de nanopores modulables, couplée à une plateforme microfluidique permettant d'analyser les différentes propriétés de transport des membranes dans des conditions réalistes. L'étude couvre plusieurs échelles de longueur, allant des nanopores individuels à une membrane complète, ce qui est essentiel pour relier la compréhension fondamentale aux applications.
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Current water desalination and purification techniques require polymeric membranes with adjusted properties and are highly energy intensive processes. This calls for the design of new generation of more efficient membranes. The number of parameters in play is however very large, and most membranes are tested in static configurations, far from the real conditions. This project explores green design of membranes with tunable nanopore size, density, functionalization, and thickness, coupled with a microfluidic platform to probe the various transport properties of membranes in realistic conditions, many length scales, from single nanopores to a full membrane, which is crucial to connect fundamental understanding to applications
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Début de la thèse : 01/10/2025

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)

397 Physique et Chimie des Matériaux

• Synthèse de MOFs nanométriques de type UiO-66 • Caractérisation du flux ionique à travers une membrane poreuse • Synthèse de particules telles que HKUST-1, UiO-66 et ZIF-8 en utilisant la microfluidique en gouttelettes • Analyse des particules par les méthodes pXRD et SEM • Fabrication de puces microfluidiques en PDMS par la méthode de « soft lithography » • Création d'une simulation numérique de la formation de gouttelettes en microfluidique
- characterised ionic flow through porous membrane - synthesized particles such as HKUST-1, UiO-66 and ZIF-8 metal-organic frameworks using droplet microfliuidics - analyzed particles with pXRD and SEM methods - fabricated PDMS microfluidic chips by a ”soft litography” method - created anumerical simulation of droplet formation in a microfluid