Soutenance de thèse de Imane KHATIB

La mobilité des métaux dans les milieux poreux naturels dépend non seulement de l'affinité thermodynamique entre les ions métalliques dissous et les surfaces nanoparticulaires réactives, mais aussi des conditions de transport dans lesquelles ces phases entrent en contact. Cette thèse étudie les interactions métal–nanoparticule sous conditions d'écoulement laminaire contrôlé à l'aide d'une plateforme microfluidique couplée à trois techniques analytiques, voltammétrie à redissolution anodique, sp-ICP-MS et µXRF/µXAS synchrotron, en utilisant des nanoparticules de polystyrène carboxylées (PSL-COOH) comme surfaces réactives modèles et Pb(II), Ce(III) et Co(II) comme métaux cibles.

Quatre chapitres expérimentaux démontrent que l'étendue apparente de l'interaction est gouvernée par la géométrie du chemin hydrodynamique, que les signaux obtenus à courts temps de contact reflètent une accessibilité contrôlée par le transport plutôt qu'une réactivité de surface intrinsèque, que l'étendue de l'interaction est déterminée par le nombre de Péclet du métal dissous, et que la cartographie spatiale synchrotron relie directement la spéciation du métal aux conditions hydrodynamiques locales.

Ces résultats établissent que les interactions métal–nanoparticule sous écoulement laminaire sont fondamentalement des processus contrôlés par le transport, non prédictibles par les approches à l'équilibre, et identifient l'accessibilité contrôlée par le transport comme un paramètre central de la mobilité des métaux dans les systèmes poreux naturels.