Matériaux et environnement – 23 Avril 2026 | 13h

Anne BOOS – ECPM, Université de Strasbourg
Audrey HERTZ – CEA/ISEC, Université de Montpellier

Modérateurs : Sylvie Lartigue, Jean-Paul Itié FFM, AFAS

https://us06web.zoom.us/j/84553697840

ID de réunion: 845 5369 7840

Anne BOOS – Université de Strasbourg

Anne Boos est maîtresse de conférences à l’Ecole européenne de Chimie, Polymères, Matériaux (ECPM) de l’Université de Strasbourg depuis 1993.Elle exerce ses activités de recherches au sein de l’équipe RePSeM de l’Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC, UMR7178). Ses travaux portent notamment sur le développement de supports solides pour l’extraction des métaux dans le cadre de l’économie circulaire ou de la dépollution. Elle s’intéresse plus particulièrement aux silices mésoporeuses, matériaux à porosité élevée et organisée facilitant les échanges avec les milieux aqueux, fonctionnalisées par des ligands selon différentes voies pour apporter capacité et sélectivité : encapsulation au cours de la synthèse de la silice, imprégnation ou greffage post-synthèse. L’étude des mécanismes réactionnels montre que les espèces formées au sein des matériaux au cours de l’extraction peuvent être particulièrement complexes et dépendent du mode de fonctionnalisation. Plus récemment, l’équipe étudie différentes voies de mise en forme des silices utilisant des biopolymères ou des liants pour une utilisation en milieux réels ou dans des systèmes continus.

Matériaux pour l’élimination des polluants métalliques et le recyclage des métaux

L’exposé aura pour objectif de décrire les matériaux utilisés pour la décontamination des effluents avant leur rejet vers l’environnement ou pour la récupération des métaux dits stratégiques dans l’économie circulaire. Si les résines polymériques sont déjà très implantées dans des systèmes à l’échelle industrielle et répondent aux besoins de nombreuses applications, des matériaux inorganiques sont également à l’étude du fait des avantages qu’ils peuvent présenter tels que leur résistance mécanique accrue, l’absence de gonflement, leur relative stabilité chimique et leur origine parfois biosourcée et plus durable. Nous présenterons la diversité des matériaux candidats et illustreront leurs applications par des exemples.

Audrey HERTZ – CEA/ISEC

Directrice de Recherche CEA-ISEC depuis 2025 au sein du laboratoire des procédés supercritiques et de décontamination (LPSD), France.
Les activités de recherche d’Audrey Hertz sont consacrées à la synthèse et la mise en forme de matériaux minéraux nano-structurés (oxydes céramiques, cermets, zéolithes…), ainsi qu’aux caractérisations associées et à l’évaluation de leurs propriétés d’usage. Depuis sa thèse de doctorat, en 2006, elle s’est investie dans le développement des procédés d’élaboration de matériaux texturés, notamment en milieux CO2 supercritique et hydrothermaux, pour des applications variées telles que la (photo)-catalyse, les piles à combustibles, l’électrolyse haute température, la séparation membranaire et la conversion du CO2 en molécules durables.
A partir de 2011, puis plus largement après 2015, ses thématiques de recherches se sont focalisées sur l’élaboration d’adsorbants minéraux, principalement par voie CO2 supercritique et hydrothermale, pour le traitement d’effluents radioactifs, à travers : l’étude des voies de synthèse et de mise en forme ; la compréhension des mécanismes de sorption ; l’optimisation des propriétés d’usage via la maitrise des caractéristiques matériaux (composition, structure, microstructure/porosité).

Elaboration d’adsorbants silicates pour la décontamination du strontium-90

Les effluents aqueux produits par l’industrie nucléaire contiennent différents radioéléments sous forme cationique dont les plus abondants et radiotoxiques sont le 90Sr et le 137Cs. Le traitement de ces effluents est indispensable pour extraire puis immobiliser ces radioéléments dans une matrice solide, stable et entreposable. Le transfert des radioéléments de l’effluent vers un support solide adapté est basé sur le principe d’extraction par attraction intermoléculaire (physisorption), échange ionique, solvatation ou chélation (chimisorption). Ces procédés d’extraction sur support solide peuvent être utilisés dans des conditions très variées grâce à la sélection d’un adsorbant adapté (selon l’élément à extraire et la composition de l’effluent) et peuvent fonctionner en mode dynamique via la mise en œuvre de systèmes compacts de colonnes à lits fixes. Dans le cas de solutions aqueuses contaminées à fortes charges ioniques, les adsorbants inorganiques sont préférés aux résines échangeuses d’ions, de par leur résistance mécanique, chimique, thermique, et leur tenue à la radiolyse. De plus, ils présentent une meilleure compatibilité avec l’exutoire existant.
Pour réaliser un traitement efficace permettant la décatégorisation de l’effluent, tout en minimisant le volume de déchet solide produit, il est nécessaire de développer des supports solides radio-chimiquement résistants et très sélectifs des radioéléments à extraire. Nous aborderons lors de cette présentation les aspects de sélection, d’optimisation et de caractérisation des échangeurs d’ions de types silicates microporeux (zéolithes et silico-titanates) appliqués à l’extraction de 90Sr2+. L’impact des compositions, structures et microstructures ainsi que des caractéristiques de l’effluent, sur les propriétés de sorption, sera abordé. Les spécificités liées à la mise en forme de ces adsorbants pour une mise en œuvre en colonne seront décrites, et les méthodes d’évaluation de leur efficacité seront présentées et discutées.