Soutenance de thèse de Antonii ZHADAN

Cette thèse porte sur l’étude structurale et sur les propriétés de transport de mélanges de carbonates fondus utilisés pour le captage et la valorisation du CO2. Différentes techniques spectroscopiques (RMN, RMN PFG, RMN MAS, impédancemétrie électrique, Raman) ont été utilisées pour étudier les compositions eutectiques Li2CO3/Na2CO3 (52:48 mol%), Li2CO3/K2CO3 (40:60 mol%), Li2CO3/K2CO3 (62:38 mol%) Li2CO3/Na2CO3/ K2CO3 (43.5:31.5:25 mol%), Na2CO3/ K2CO3 (59:41 mol%) ainsi que deux systèmes binaires : Li2CO3/Na2CO3 et Li2CO3/K2CO3 à haute température. Nous avons aussi étudié le verre synthétisé à haute pression à partir du mélange K2CO3/MgCO3 (50:50 mol%) Les mesures RMN et Raman n’ont pas mis en évidence la présence d’espèces anioniques autres que CO32- résultat confirmé par l'étude du verre obtenu par trempe du liquide à haute pression. Aucun effet de la composition ni de la température sur la spéciation n’a été détecté. A partir des mesures de conductivité électrique et de coefficients d’autodiffusion, nous avons montré que la conductivité électrique des carbonates ne dépend pas seulement du rayon des cations, mais également de l’interaction électrostatique entre les ions. Avec l’ajout de K2CO3 au mélange, l’interaction entre les porteurs de charge présents dans le liquide augmente ce qui a pour effet de réduire la conductivité électrique. Enfin, nous avons montré que la haute solubilité du CO2 dans les compositions à haute teneur en carbonate de lithium est associée à une mobilité élevée des cations Li+.