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International audience; In the context of the dismantling of industrial sites, the search for efficient and economically competitive solutions for the remediation of installations is a key objective to be achieved, in particular the depollution of industrial effluents containing polluting ions. Compared to other methods, solid / liquid extraction exhibits decisive advantages such as a possible selectivity of the targeted pollutant and the use the solid support as a pollutant containment matrix thus minimizing the volume of secondary wastes generated. In the literature, among many materials used as metal adsorbents (zeolites, apatites, ion exchange resins ), the use of geopolymer as exchange materials is also reported. The term geopolymer usually denotes alumino-silicate inorganic polymers synthesized at low temperature (typically less than 95 DC.) by alkaline activation of alumino-silicate materials. The material, which is initially fluid and has no yield stress, set and hardened gradually forming a monolithic material with an amorphous structure and a local order similar to zeolite. This work considers the fabrication and characterization of geopolymer-based architected membrane dedicated to the treatment of cesium-containing solutions. The key aspects of this study rely on the design of a viscoelastic material with requisite rheological characteristics for direct 3D-printing while controlling the microstructural properties and the ion-exchange properties of the geopolymer ink. This direct writing technic enables the control of the multiscale porous structure macroporosity can be designed by 3D direct printing while meso and microporosity are controlled by the chemical formulation of the geopolymer ink.

International audience

National audience; Lors du transport ou de l'entreposage de colis de dechets nucleaires, le risque hydrogene peut survenir a partir de la radiolyse ou de la thermolyse de matieres organiques telles que des resines echangeuses d'ions, du polyethylene, du silicone ou du PVC. Il est alors indispensable de rester sous la limite inferieure d'explosivite (LIE) en eliminant l'hydrogene ou en annihilant sa formation par le biais de systeme de mitigation. L'inertage qui consiste a diluer l'atmosphere par un gaz inerte permet de controler le risque hydrogene pendant la phase de transport. Cependant, elle n'empeche pas sa formation au sein du colis et les risques de surpression sont possibles. L'utilisation de recombineurs catalytiques a egalement ete envisagee mais elle necessite la presence d'oxygene. C'est pourquoi, nous nous sommes interesses au piegeage chimique de l'hydrogene. Il existe une multitude de piegeurs chimiques tels que les piegeurs organiques, les hydrures metalliques ainsi que les piegeurs oxydes que nous avons selectionnes. Parmi les nombreux oxydes de metaux de transition a disposition dans la litterature, le melange de l'oxyde de manganese (structure Nsutite) avec le carbonate d'argent, et947;-MnO2/Ag2CO3, a ete choisi. Le piegeur et947;-MnO2 reagit avec l'hydrogene pour produire l'oxyhydroxyde de manganese (MnOOH) en presence du promoteur Ag2CO3.La structure et947;-MnO2 decoule d'une inter-croissance aleatoire de la phase ramsdellite (R-MnO2, tunnel 1x1) et de la phase pyrolusite (et946;-MnO2, tunnel 2x1) ; elle entraine la formation de larges raies de diffraction peu intenses. De ce fait, la fonction de distribution de paires (PDF), qui permet d'obtenir la distribution des distances interatomiques au sein d'un materiau, a ete employee pour quantifier l'imbrication de ces precedentes structures.La PDF s'est averee tres efficace pour observer les modifications structurales du piegeur lors d'etudes menees en atmospheres controlees (melange H2/N2 ou CO/N2), sous irradiation et947; ou en temperature. La structure de et947;-MnO2/Ag2CO3 est intimement liee a la cinetique de piegeage de l'hydrogene. Ceci a donc permis de fixer les limites des conditions d'utilisation du piegeur pour les applications dans le domaine du nucleaire.

National audience; Lors du transport ou de l'entreposage de colis de dechets nucleaires, le risque hydrogene peut survenir a partir de la radiolyse ou de la thermolyse de matieres organiques telles que des resines echangeuses d'ions, du polyethylene, du silicone ou du PVC. Il est alors indispensable de rester sous la limite inferieure d'explosivite (LIE) en eliminant l'hydrogene ou en annihilant sa formation par le biais de systemes de mitigation. L'inertage, qui consiste a diluer l'atmosphere par un gaz inerte, permet de controler le risque hydrogene pendant la phase de transport. Cependant, il n'empeche pas sa formation au sein du colis et les risques de surpression existent. L'utilisation de recombineurs catalytiques a egalement ete envisagee mais elle necessite la presence d'oxygene. C'est pourquoi, nous nous sommes interesses au piegeage chimique de l'hydrogene. Il existe une multitude de piegeurs chimiques tels que les piegeurs organiques, metalliques ainsi que les piegeurs oxydes que nous avons selectionnes. Parmi les nombreux oxydes de metaux de transition a disposition dans la litterature, le melange de l'oxyde de manganese (structure Nsutite) avec le carbonate d'argent, gamma MnO2/Ag2CO3, a ete choisi. Le piegeur gamma MnO2 reagit avec l'hydrogene pour produire l'oxyhydroxyde de manganese (MnOOH) en presence du promoteur Ag2CO3.La structure gamma MnO2 decoule d'une inter-croissance aleatoire de la phase ramsdellite (R-MnO2, tunnel 1x1) et de la phase pyrolusite (beta MnO2, tunnel 2x1) ; elle entraine la formation de larges raies de diffraction peu intenses. De ce fait, la fonction de distribution de paires (PDF), qui permet d'obtenir la distribution des distances interatomiques au sein d'un materiau, a ete employee pour quantifier (Figure 1) l'imbrication de ces precedentes structures.La PDF s'est averee tres efficace pour observer les modifications structurales du piegeur lors d'etudes menees en atmospheres controlees (melange H2/N2 ou CO/N2), sous irradiation gamma ou en temperature. La cinetique de piegeage de l'hydrogene est intimement liee a la structure de gamma MnO2/Ag2CO3. Ceci a donc permis de fixer les limites des conditions d'utilisation du piegeur pour les applications dans le domaine du nucleaire.

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