Etude des propriétés interfaciales dynamiques à l’aide d’un tensiomètre microfluidique : approche expérimentale et multi-échelle

Les émulsions sont des systèmes présents dans de nombreux procédés et produits industriels. Leur stabilité dépend de la différence de densité entre les deux liquides et de leur rhéologie (crémage ou sédimentation), des interactions entre les gouttes (coalescence) et de leur polydispersité (mûrissement d’Oswald). Les interactions entre les gouttes sont notamment régies par la valeur de la tension interfaciale (IFT) et par les cinétiques de diffusion et d’adsorption des tensioactifs aux interfaces. Ces paramètres doivent être déterminés dans les conditions de pression et de température du procédé et de l’application finale ainsi qu’à l’échelle de temps appropriée. Actuellement, seules les cinétiques de diffusion et d’adsorption a des temps supérieurs à la centaine de millisecondes ont été étudiées dans la littérature, faute d’outils adaptés aux temps plus courts. Un tensiomètre a été développé à IFPEN (Moiré et al., Langmuir 2017, 33, 10, 2531-2540) pour atteindre des échelles de temps de l’ordre de la milliseconde dans les conditions de pression et de température de l’application industrielle et sur quatre ordres de grandeurs. Il est proposé au doctorant d’exploiter le potentiel de ce tensiomètre unique pour décrire les phénomènes de transports des tensioactifs aux temps très courts puis d’utiliser ces résultats pour optimiser la géométrie actuelle du tensiomètre afin d’étendre la gamme de mesure aux temps longs (dizaine de minutes). (Projet européen en cours d’évaluation).

Mots clefs: Physico-chimie, Tension interfaciale, Cinétique, Microfluidique, Expérimentation haut-débit

• Directeur de thèse    PhD, DALMAZZONE Christine, Département de Physico-chimie des matériaux et fluides complexes, christine.dalmazzone@ifpen.fr
• Ecole doctorale    ED388 CPCAPC, http://ed388.sorbonne-universite.fr/fr/index.html 
• Encadrant IFPEN    PhD, MARSIGLIA Marie, Département de Physico-chimie des matériaux et fluides complexes, marie.marsiglia@ifpen.fr, n°ORCID 0000-0002-3694-6418
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Qualifications    Diplôme d’ingénieur ou Master en physico-chimie, Mécanique des fluides
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise du français et de l’anglais indispensable
• Autres qualifications    Microfluidique, Matlab, CFD software apprécié – Avoir vécu moins de 12 mois en France au cours des trois dernières années (exigence des MSCA)