Caractérisation de l'interaction des plastiques avec les composés organiques présents dans les sédiments par les méthodes Py-GC/MS et Rock-Eval®

IFP Energies nouvelles - Direction Physique et Analyse

Stage Chimie Hauts-de-Seine entre février et juin 2023 5 mois


IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Caractérisation de l’interaction des plastiques avec les composés organiques présents dans les sédiments par les méthodes Py-GC/MS et Rock-Eval®

La problématique des plastiques dans l’environnement est un sujet sociétal de premier plan, ainsi qu’un enjeu économique majeur. Les méthodes d’identification et de quantification des plastiques dans l’environnement ont fait des progrès ces 10 dernières années, cependant la communauté scientifique s’accorde sur la nécessité de mettre en place une méthode standardisée, rapide et limitant les manipulations d’échantillons pour identifier et quantifier les plastiques dans l’environnement.

IFPEN a commencé à travailler sur cette problématique en testant le potentiel d’une technique d’analyse thermique nommée Rock-Eval® (e.g. Romero-Sarmiento et al., 2022). Pour continuer à développer cette méthode, de nombreuses questions restent à aborder, notamment la caractérisation de l’interaction des plastiques avec les composés organiques en présence dans le sédiment.

Cette question a commencé à être traitée en 2022 à IFPEN à partir d’échantillons synthétiques, où la matrice minérale, le type de plastique (polymère) et le type de composé organique (kérogène) sont bien connus. Ces travaux suggèrent qu’il y a une interaction possible lors de la pyrolyse, ou en amont. La technique d’analyse Py-GC/MS a été identifiée comme une technique complémentaire pour identifier les composés générés lors de la pyrolyse.

Description du projet

Dans ce stage, il s’agira dans un premier temps de préparer des échantillons synthétiques, où la matrice minérale, le type de plastique (polymère) et le type de composé organique (kérogène) sont bien connus en proportion et en qualité. Il faudra ensuite les analyser à l’aide de la Py-GC/MS, après avoir optimisé les différents paramètres instrumentaux, puis comparer avec les résultats Rock-Eval®. Différents tests méthodologiques seront conduits pour identifier les paramètres d’influence sur le résultat : protocole de préparation de l’échantillon (mélange), granulométrie du polymère, détermination de la limite de sensibilité... Finalement, des recommandations pourront être formulées pour analyser des échantillons réels.

Ce stage permettra à l’étudiant de développer et pratiquer deux techniques analytiques différentes : la pyrolyse couplée à la GC/MS et le Rock-Eval®. La confrontation des résultats obtenus par ces deux techniques thermiques permettra de progresser dans la compréhension des phénomènes se produisant lors de la pyrolyse.

Le stagiaire sera intégré au département Physique et Analyse, sur le site de Rueil-Malmaison. Il sera en interaction forte avec les collègues de la direction Sciences de la Terre et Technologies de l’Environnement.

Profil recherché

Bac + 5 Chimie avec un intérêt pour la chimie analytique en général et la chromatographie et la spectrométrie de masse en particulier.

  • Connaissances en géochimie.
  • Un goût pour le travail en laboratoire, de l’autonomie et un bon esprit d’équipe sont demandés.

(PDF - Max : 5 Mo)
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Perrine Cologon, Pascal Hayrault, Maria Romero-Sarmiento

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