Suivi nanospectroscopique de la transformation de plastiques par recyclage chimique

Les matières plastiques sont utilisées dans de nombreux domaines et leur production est en augmentation constante, conduisant à une quantité croissante de déchets plastiques. La provenance des matières plastiques en fin de vie étant multi-horizons, la nature des additifs utilisés est très large à des niveaux de dilution élevés, ce qui complexifie fortement le recyclage. 
En effet, de grandes hétérogénéités en termes de substances ajoutées intentionnellement ou non (IAS/NIAS) existent notamment dans le cas du polyéthylène téréphtalate (PET). Lorsque celles-ci se trouvent sous la forme de particules micrométriques telles que les pigments, les IAS/NIAS peuvent être mises en évidences par des techniques spectroscopiques macroscopiques (proche/ moyen µIR) et retirés par tri ou filtration après dépolymérisation. Mais une partie des substances sont présentes sous forme de molécules organiques telles que les colorants dilués dans la matrice PET majoritaire et peuvent altérer les conditions de dépolymérisation et rester dans le PET recyclé. Dans ce cas, la qualité du rPET est réduite et ne peut être utilisé pour les applications médicales et alimentaires notamment.
Dans le cadre de cette thèse, nous souhaitons mettre à contribution les techniques nanospectroscopiques émergentes telles que le MIRage et AFM-IR. Ces techniques ont déjà montré leurs potentiels pour la caractérisation de polymères, composites, multicouches, couches minces. L'analyse est tellement locale (10 nm - 0,5 µm) qu'il est possible de détecter la présence des additifs dilués dans la matrice polymère dominante. Les informations recueillies permettront d'identifier les additifs présents, leur évolutions potentielles aux différentes étapes de recyclage, qualifier la qualité du polymère recyclé, mais aussi à plus long terme d'optimiser les conditions des procédés de recyclage. 

Mots clés Recyclage plastique, spectroscopie vibrationnelle, AFM-IR, nanospectroscopie