Compréhension des mécanismes de stabilité des émulsions de Pickering eau-dans-eau pour des applications catalytiques

Contrairement aux émulsions conventionnelles stabilisées par des molécules de tensioactifs, les émulsions de Pickering sont stabilisées par des nanoparticules. Du fait de leur extrême stabilité à la coalescence, elles trouvent de nombreuses applications dans plusieurs industries (agroalimentaire, pharmacie, industrie chimique). Depuis quelques années, les applications de ces émulsions en catalyse sont de plus en plus étudiées, notamment dans le cadre du développement de procédés biphasiques continus. Dans un contexte de décarbonation et de transition vers des procédés plus respectueux de l’environnement, nous souhaitons explorer de nouvelles applications dans des conditions exemptes de tout solvant autre que l’eau. 
Les émulsions eau-dans-eau sont des dispersions colloïdales de deux phases aqueuses non miscibles à l’équilibre thermodynamique. Ces émulsions sont formées à partir de solutions aqueuses de deux molécules hydrosolubles incompatibles en solution, comme les mélanges de polymères ou polymère/électrolyte. Ces mélanges sont principalement utilisés pour l’extraction de macromolécules dans les mélanges complexes biologiques, la séparation de cellules, membranes, protéines et autres biomolécules. Ils sont particulièrement adaptés à la récupération de produits en biotechnologie (comme les sucres). Cependant, à cause des tensions interfaciales ultra-basses qui caractérisent ces systèmes, il est particulièrement difficile de stabiliser les émulsions. En particulier, il est impossible aux petites molécules hydrophiles de tensioactif de s’adsorber à l’interface. En revanche, une façon efficace de boquer la coalescence des émulsions e/e est d’utiliser des particules solides. 
Dans cette thèse, on propose d’étudier expérimentalement les mécanismes de stabilisation des émulsions de Pickering e/e (impact de la nature, morphologie et mouillabilité des particules) afin d’acquérir une meilleure maîtrise de leur formulation pour leur mise en œuvre dans des procédés catalytiques/enzymatiques.    

Mots-clefs : Emulsion eau dans eau, Pickering, nanoparticules, interfaces, catalyse

• Directeur de thèse    Dr, HDR, DALMAZZONE Christine, IFPEN,  https://orcid.org/0000-0002-2567-9385 
• Ecole doctorale    ED388, http://ed388.sorbonne-universite.fr/fr/index.html 
• Encadrant IFPEN    Dr, HDR, DALMAZZONE Christine, Physico-Chimie et Mécanique Appliquées, christine.dalmazzone@ifpen.fr , https://orcid.org/0000-0002-2567-9385
• Localisation du doctorant    dépt Physico-Chimie des Matériaux et Fluides Complexes, Rueil-Malmaison, France 
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2023
• Employeur    IFPEN, Rueil-Malmaison, France 
• Qualifications    Master dans une discipline appropriée : Colloïdes, matière molle, physico-chimie des interfaces, formulation…
• Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, français souhaitable
• Autres qualifications    Connaissances en catalyse/biocatalyse appréciées