Production d'émulsions de Pickering par voie microfluidique

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.

Production d’émulsions de Pickering par voie microfluidique

L’étude des écoulements de fluides aux petites échelles suscitent un fort engouement depuis de nombreuses années. De nombreux travaux ont été réalisés sur des écoulements dans des canaux de dimensions micrométriques et ont montré le potentiel de ces écoulements pour la formation d’émulsions présentant des tailles de gouttes parfaitement monodisperses et pour des particules de formes diverses (Li et al., Chem. Soc. Rev., 2018).

Depuis plusieurs années, IFPEN a investi dans un laboratoire spécifiquement dédié aux développements de techniques microfluidiques innovantes et à leurs applications dans le domaine de l’énergie (http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/Publications/Info-Science/Fil-d-Info-Science/La-microfluidique-une-technique-d-avant-garde-pour-la-recherche-d-IFP-Energies-nouvelles).

Le département Physico-Chimie des Matériaux et Fluides Complexes d’IFPEN-Rueil maîtrise ces techniques microfluidiques de formation de gouttes micrométriques et les met en œuvre pour produire des émulsions calibrées, des particules polymériques ou d’oxydes métalliques pour diverses applications dans le domaine de l’énergie (catalyse, stockage de l’énergie,…).

L’objectif du stage est de développer des dispositifs microfluidiques permettant de fabriquer des émulsions de Pickering. Généralement stabilisées grâce à des molécules amphiphiles, les émulsions peuvent également être stabilisées par des particules colloïdales (Ramsden, 1903 ; Pickering, 1907).

Le stage débutera par une revue bibliographique pour identifier et sélectionner les stratégies les plus adaptées pour produire des émulsions de Pickering.

Dans un deuxième temps, après avoir été formé(e) aux techniques de fabrication de puces microfluidiques.

Le/la stagiaire mettra en œuvre ces puces microfluidiques pour produire des émulsions de Pickering modèles eau/huile et huile/eau, avec comme objectifs de faire varier le diamètre des gouttes, d’étudier l’influence de différentes nanoparticules (tailles, morphologies, mouillabilité) sur les propriétés des émulsions.

Le/la stagiaire caractérisera les différentes émulsions obtenues par voie microfluidique : mesure de la distribution des diamètres des gouttes (granulométrie Laser, microscopie optique), de la stabilité (Turbiscan™), …

Profil recherché

Ce stage de niveau ingénieur/master 2 (d’une durée de 6 mois à partir de Février 2023) offre l’opportunité pour le/la stagiaire de travailler sur des outils microfluidiques et d’acquérir ainsi une expérience dans un domaine en plein essor appliqué au domaine de l’énergie.

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