Дисертації з теми "Optimisation de bains chimiques"
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Hildebrandt, Thibaud. "Optimisation des interfaces absorbeur/couche tampon/fenêtre avant dans les cellules solaires à base de Cu(In,Ga)Se2." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066720.
Анотація:
Le remplacement du CdS dans les cellules solaires à base de Cu(In,Ga)Se2 est un des défis majeurs de la communauté. À ce jour un des matériaux les plus prometteurs est le Zn(S,O,OH) déposée par voie chimique en solution. En raison de la faible vitesse de dépôt du matériau et des phénomènes de métastabilités présents dans les dispositifs formés, il apparaît nécessaire d’optimiser les conditions expérimentales et les interfaces. La 1ère partie de ces travaux a été consacré à l’optimisation des conditions de dépôt des couches minces de Zn(S,O,OH) grâce à l’introduction d’additifs. Il a été possible de souligner l’effet des additifs sur la composition des couches déposées et sur les vitesses de réaction. La 2ème partie de ces travaux a été consacrée à l’optimisation des conditions de dépôt par pulvérisation cathodique de la fenêtre avant (Zn,Mg)O/ZnO :Al permettant une diminution des phénomènes de métastabilité et une limitation de la migration de sodium jusqu’au Zn(S,O,OH). Ces conditions combinées à une variation de la composition de la surface du CIGSe a permis d’obtenir des rendements de photo-conversion supérieurs à ceux des références à base de CdSThe replacement of CdS-based buffer layer in Cu(In,Ga)Se2 solar cells has been one of the main challenges of the research community for the last decade. Today, one of the most promising alternative material is the chemically bath deposited Zn(S,O,OH). Because of its low deposition rate and of metastable behavior, it becomes necessary to proceed to an optimization of experimental conditions and of the various interfaces. The first part of this work has been dedicated to the optimization of the deposition bath thanks to the introduction of new additives. It has been possible to underline the additive effects on both the deposition rate and on the chemical composition of the deposited layers. The second part of this work has been dedicated to the optimization of the (Zn,Mg)O/ZnO:Al window layer. Thanks to an improvement of the sputtering conditions, it has been possible to reduce metastability of the solar cells, and to limit sodium migration up to the Zn(S,O,OH) layer. These optimized conditions combined to the variation of the CIGSe surface composition have allowed us to outperform CdS-based references solar cells
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Ganchou, Isabelle. "Gels douche et bains moussants." Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR2P088.
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GUENEGOU, THIERRY. "Elimination de l'arsenic de bains de destruction d'armes chimiques et traitement des effluents." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066197.
Анотація:
Dans le cadre de la convention sur le desarmement chimique, nous avons mis au point un procede d'elimination de l'arsenic de bains de destruction d'armes chimiques. Un procede en deux etapes est propose : la premiere consiste a eliminer la majeure partie de l'arsenic par precipitation de composes solides, tandis que la seconde a pour objectif de mettre les effluents en conformite avec la norme de rejet en vigueur pour l'arsenic (<0,1 mg. 1 - 1) a l'issue d'un traitement chromatographique. Nous avons etudie la precipitation des arsenite et arseniate de calcium, de l'arseniate ferrique et de l'hydroxyde ferrique entrainant les ions arsenite et arseniate. Ce dernier cas met en uvre les proprietes d'adsorption de l'hydroxyde ferrique colloidal. La precipitation de l'arsenite de calcium permet d'eliminer l'arsenic a 80% pour un ph optimal de 11 et un rapport molaire ca 2 +/as i i i de 15. La precipitation de l'arseniate de calcium permet d'eliminer l'arsenic a plus de 99% au ph optimal 12,5 et pour un ajout d'ions calcium egal a cinq fois la quantite stchiometrique. L'entrainement de l'arsenite (ph 9) et de l'arseniate (ph 5) lors de la precipitation de l'hydroxyde ferrique est egalement tres efficace. Le meilleur compromis pour obtenir a la fois un grand confinement de l'arsenic dans le precipite (rapport molaire as/fe dans celui-ci compris entre 2/3 et 1) et son elimination quasi quantitative de la solution (rendement > 99%) exige la mise en uvre d'un rapport molaire initial fe/as compris entre 1 et 1,5. La detoxication ultime des solutions surnageantes avec un echangeur d'anions classiques n'a pas donne de resultats satisfaisants en raison du manque de selectivite liee a la forte concentration des chlorures. La mise en uvre de resines plus selectives a donc ete etudiee. La purification de solutions contenant des traces d'arsenic (10 mg. L - 1) en presence de fortes concentrations d'ions chlorure (1 a 3 mol. L - 1) avec un echangeur a groupements sulfonate contenant de l'hydroxyde ferrique dans les pores a permis de collecter un volume d'effluent egal a 280 et 540 fois le volume de resine (respectivement pour as i i i et as v) avec une teneur en arsenic inferieure a 0,1 mg. L - 1. Nous avons enfin etudie la regeneration et le recyclage de la resine. Cette derniere operation est difficile car on observe une diminution de la capacite de la resine en fonction du nombre de cycle.
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Cassou, Thierry. "Optimisation de fonctionnements de pompes à chaleur chimiques." Perpignan, 1993. http://www.theses.fr/1993PERP0168.
Анотація:
La recherche de l'amelioration des performances du procede pompe a chaleur chimique (p. A. C. C. ) a ete le fil conducteur de cette etude. Dans la premiere partie, elle a conduit a un modele de gestion optimale du systeme, au travers de la synchronisation des phases de fonctionnement a laquelle l'ajout d'un regulateur approprie permet une production continue et stable de calories. L'acquisition, sur des cycles reels, des profils des grandeurs caracteristiques du prototype, autorise la validation du modele par l'identification de parametres thermiques tels que le coefficient d'echange melange/paroi ou celui d'evaporation du fluide. L'amelioration des performances energetiques du melange reactionnel a conduit a revoir le choix de la structure et de la (ou des) variable de commande, que l'on a realisee sur le meme objectif que celui de la premiere partie
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Feneyrolles, Clémence. "Identification et optimisation de nouvelles séries chimiques anti-kinases." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20238.
Анотація:
Les kinases représentent une famille importante des protéines humaines, avec 518 membres identifiés à ce jour. Leurs rôles dans de nombreuses fonctions essentielles du vivant telles que la prolifération, la survie, la migration cellulaire, mais aussi l'apoptose en font des cibles thérapeutiques potentielles particulièrement étudiées. En particulier, de nombreux cancers sont associés à un dysfonctionnement des kinases, que ce soit à cause de leur sur-activation ou surpression ou bien au contraire de leur répression. Elles sont également impliquées dans d'autres maladies telles que des maladies inflammatoires ou auto-immunes. Le développement d'inhibiteurs de kinase est un challenge pour la chimie médicinale moderne. En effet, la haute conservation des kinases entre elles, en particulier de leur domaine à activité catalytique, rend difficile l'obtention d'inhibiteurs spécifiques, pourtant indispensables au vu du large spectre de phénomènes régulés. La kinase que nous nous proposons de cibler a été validée thérapeutiquement comme d'intérêt, notamment dans le traitement de différents cancers. Néanmoins, aucune thérapie spécifique n'est disponible à ce jour sur le marché. A partir d'un hit obtenu antérieurement, nous avons décidé d'optimiser pas à pas ce composé afin d'obtenir de molécules nouvelles à fort potentiel contre cette kinaseKinases are an important family among human proteins that include 518 identified members so far. They play key roles in the living functions such as proliferation, survival, migration of cells and apoptosis that make them of tremendous interest as potential and highly studied therapeutical targets. In particular, many cancers are associated with kinase dysfunction, overactivation, overexpression or repression. They are also involved in auto-immune and inflammatory diseases. Kinase inhibitors development is a challenge of modern medicinal chemistry, as the high conservation of their activity domain makes it difficult to design of specific inhibitors as well as mandatory given the broad spectrum of regulated phenomenon through their pathways. We hereby propose to design a specific inhibitor of a therapeutically validated kinase in the field of oncology. That kinase is however and despite the need not specifically targeted by any compound in the market so far. We previously obtained a small and highly derivatizable hit that we decided to optimize step by step in order to obtain new chemical entities of high potential toward that specific kinase
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Alain, Eléonore. "Optimisation des paramètres chimiques du circuit primaire des centrales électronucléaires." Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066772.
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Mokni, Marwa. "Optimisation et analyses des propriétés physico-chimiques et diélectriques du parylène D." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY080/document.
Анотація:
Ce travail est consacré à l’élaboration et à la caractérisation de couches minces de parylène D déposées par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sous forme de films de quelques microns d’épaisseur. L’objectif de l’étude est d’évaluer les potentialités de ce polymère en remplacement des parylènes de type N ou C pour des applications spécifiques ou encore pour l’intégrer dans de nouvelles applications. Une première étude a consisté à évaluer l’impact des paramètres des dépôts CVD (température de sublimation, température de pyrolyse, température du substrat d’accueil du film déposé) sur les changements physico-chimiques, structuraux et diélectriques du parylène D. Pour cela, nous nous sommes appuyés sur des analyses FTIR, XRD, DSC, TGA, AFM, SEM, DMA. Nous avons également appliqué des stress thermiques au parylène D dans le but d’évaluer leur performance à haute température (>200°C) ainsi que les changements opérés au niveau de la structure cristalline (taille des cristallites, pourcentage de cristallinité,…) ou encore la stabilité des propriétés thermiques (température de transition vitreuse, température de cristallisation, température de fusion) et diélectriques (constante diélectrique e’, facteur de dissipation tand et conductivité basse fréquence s’) Enfin, des analyses diélectriques en fréquence (de 0,1Hz à 100 kHz) sur une large plage de température de fonctionnement (-140°C – 350°C) ont permis de mettre en évidence la présence de trois mécanismes de relaxations (a, b, g), une polarisation d’interface de type Maxwell-Wagner-Sillars et une polarisation d’électrode. Les performances diélectriques sont également discutées par comparaison aux parylènes de type N et C plus couramment utilisés aujourd’hui dans les applications industrielles. Cette étude permet ainsi de disposer maintenant de paramètres de dépôt CVD bien contrôlés pour le dépôt de films de parylènes D aux propriétés souhaitées pour une application spécifiqueThis work is mainly focused on the elaboration and the characterization of parylene D thin films of few micrometers deposited by chemical vapor deposition (CVD). The goal of this study is to evaluate the potentialities of this polymer in order to replace the parylene N or C for specific applications or to integrate it in new applications. A first study consisted in evaluating the impact of the CVD process parameters (temperature of sublimation, temperature of pyrolysis, substrate temperature) on the surface morphology, the molecular structure and dielectric changes of parylene D. For that, we were based on several analyzes techniques as FTIR, XRD, DSC, TGA, AFM, SEM, DMA. Thermal stresses were applied to parylene D to evaluate their performance at high temperature (>200°C) and the changes on the crystal structure (size of crystallites, percentage of crystallinity,…) or the stability of the thermal properties (temperature of transition, temperature of crystallization, melting point) and dielectric properties (the dielectric permittivity, the dissipation factor, the electrical conductivity and the electric modulus). Dielectric and electrical properties of Parylene D were investigated by dielectric spectroscopy in a wide temperature ranges from -140°C to 350°C and frequency from 0.1 Hz to 1 MHz, respectively. (a, b and g)-relaxation mechanisms, interfacial polarization related to Maxwell-Wagner-Sillars and electrode polarization have been identified in this polymers. The dielectric performances of Parylene D have been also compared with parylenes N and C which are used in wide industrial applications. Optimized and controlled conditions of the CVD process of parylenes D are proposed in this work in relation to the properties. The obtained results open a new way for specific applications
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Chaair, Hassan. "Optimisation de la synthèse en continu des phosphates de calcium." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT020G.
Анотація:
Ce memoire concerne d'une part la mise au point d'un procede et d'autre part l'optimisation de la synthese en continu de l'hydroxyapatite et du phosphate tricalcique apatitique. Pour des raisons confidentielles, il ne nous a pas ete possible de developper les resultats sur la synthese de l'hydroxyapatite. Nous presenterons uniquement le travail sur le phosphate tricalcique apatitique. La premiere partie est consacree a l'etude et a la realisation d'un procede pour produire une tonne par an d'hydroxyapatite ou de phosphate tricalcique apatitique: nous avons montre qu'un reacteur de trois litres suffit pour assurer une telle production. Dans la seconde partie, nous nous interesserons a l'optimisation de la synthese en continu du phosphate tricalcique. Un plan d'experiences composite centre a ete realise dans lequel on a etudie l'influence des parametres importants (ph, rapport molaire ca/p des reactifs, concentration en calcium des reactants, temperature du milieu reactionnel, duree de la reaction, agitation) et de leurs interactions, sur la reponse (rapport molaire ca/p du produit final). L'exploitation des resultats, nous a permis de modeliser cette reponse, et nous a conduit au modele mathematique qui decrit la variation du rapport molaire ca/p du solide en fonction des differents facteurs importants. La representation de ce modele dans l'espace des variables, nous a amene a construire des abaques qui permettent de connaitre les conditions optimales de la synthese en continu du phosphate tricalcique apatitique. La troisieme partie est consacree a l'etude du fonctionnement dynamique du reacteur: le temps de sejour a ete defini et les solides ont ete etudies (analyse chimique, ir, rx, b. E. T. , meb,. . . ) avant et pendant la mise en equilibre du reacteur
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Sarrazin, Marie-Pierre. "Contribution à l'étude des méthodes de calcul numérique, notamment d'optimisation, des équilibres chimiques complexes." Limoges, 1986. http://www.theses.fr/1986LIMO0018.
Анотація:
Etude thermodynamique et mathematique du systeme thermodynamique de l'equilibre chimique, dont on definit rigoureusement les variables. Presentation, et application, de la methode du gradient reduit generalise, pour le calcul optimise des equilibres a haute temperature
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Michaud, Alexandre. "Séchage par contact sous vide avec agitation intermittente de poudres pharmaceutiques : étude expérimentale, modélisation et optimisation." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10151.
Анотація:
Les modèles de la littérature ont été améliorés et appliqués avec succès pour simuler et optimiser le séchage par contact sous vide d’un lit de poudre dans les trois situations suivantes : sans agitation (lit fixe), avec agitation continue et avec agitation intermittente. Un nouveau modèle a été développé dans le cas où il n’y a pas d’agitation (lit fixe). Ce modèle a permis de simuler à la fois la phase à vitesse de séchage constante quand la vaporisation du solvant a lieu au niveau des parois et la phase à vitesse de séchage décroissante quand un front de vaporisation progresse dans le lit et que la teneur en solvant au front varie linéairement. Dans le cas d’une agitation continue, plusieurs modifications ont été apportées au modèle classique de « pénétration » à savoir la formation d’une croûte au niveau de la paroi chauffante, la formation d’agglomérats et la prise en compte des trois phases du séchage : la phase de vaporisation à la paroi chauffante, la phase de transition et la phase de pénétration du front de vaporisation. La nouvelle modélisation proposée dans le cas d’une agitation intermittente incorpore les modifications suivantes : l’introduction d’un terme d’accumulation de la chaleur dans cette paroi et la prise en compte de l’enchaînement des périodes avec agitation et sans agitation. Pour valider nos modèles, des expériences de séchage avec du chlorure de potassium et du lactose monohydraté pour différentes conditions opératoires (pression, température du fluide caloporteur et séquence des cycles d’agitation) et différents mouillants (eau et éthanol) ont été effectuées à l’aide de trois sécheurs de type et de taille différents. Les cinétiques de séchage simulées étaient en bon accord avec les cinétiques expérimentales et la durée expérimentale du séchage a été correctement prédite par les modèles. L’objectif de l'optimisation était d’obtenir une vitesse globale de séchage élevée avec une durée totale d’agitation intermittente minimale afin de réduire les phénomènes d’attrition et d’agglomération. Nous avons démontré qu’en réalisant deux expériences ainsi qu’un ensemble de simulations, il était possible d’accéder aux durées optimales des périodes avec et sans agitation
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Lépine, Éric. "Optimisation et mise en forme de verres et vitrocéramiques infrarouges pour capteurs chimiques et biologiques." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S209.
Анотація:
The present work deals with the study of infrared transparent glasses and their applications for sensor use. Their behavior under LASER irradiation, as well as the possibility to modify the surface, and the exploration of new glass compositions has been studied. The deposition of a thin film at the surface of a chalcogenide glass has been realized using two different methods, PVD and sputtering. This led unfortunately to an inhomogeneous surface with PVD. With sputtering we managed to obtain layer of controlled thickness, and by selective etching produce a porous surface. Photo-induced phenomenons have been investigated during this PhD work, especially photo-induced fluidity, on the binary system Ge-Se. The study initiated with the work on relaxation fiber optics of composition Ge-Se3 Ge-Se4 and Ge-Se9 and their response to torsion stress under LASER irradiation on the Urbach region. This lead to the determination of their viscosity under irradiation as a function of the power and wavelength used. This preliminary study enabled us to use these data's for optical tapering of chalcogenide fiber. A tapered fiber was obtained with good control over the diameter , and length of the sensor. Finally, exploration of glassy systems was done, not with chalcogenide system but heavy halide compounds, led to infrared window transmitting from 500 nm to 26 μm, unfortunately their mechanical and thermal properties do not fit the required properties to shape them with the wanted geometry for sensor applicationLes travaux présentés dans ce manuscrit concernent l'étude des verres transparents dans l'infrarouge, et spécialement dans une application en tant que capteur. Leur comportement sous irradiation LASER, la possibilité de modifier leur surface ainsi que l'exploration de nouvelles compositions vitreuses a été étudié. La déposition de couches minces à la surface d'un verre de chalcogénure a été réalisée suivant deux procédés différents, la PVD (Physical Vapor Deposition) et la pulvérisation cathodique. La PVD a malheureusement conduit à des dépôts inhomogènes. La pulvérisation , elle, nous a permis l'obtention d'une couche avec un meilleur contrôle de la morphologie, et un traitement chimique ultérieur a permis l'obtention d'une surface poreuse. Les phénomènes photo-induits ont été étudiés, spécialement la photofluidité, sur le sytème binaire Ge-Se. L'étude initiale a traité de la réponse des fibres sous irradiation LASER lorsqu'elles étaient soumises à une contrainte de torsion. Ceci a permis de remonter à leur viscosité sous irradiation en fonction de la longueur d'onde ainsi que de la puissance utilisée. Ces premiers résultats ont été exploités pour la fabrication de fibres effilées par photofluidité. Ces fibres ont pu être obtenues avec un contrôle sur le diamètre final ainsi que sur la longueur de la partie effilée. Enfin, l'exploration de systèmes vitreux a été effectuée. Cette étude ne s'est pas portée sur les verres de chalcogénure mais sur des halogénures lourds. Ceci a conduit à l'élaboration de verres présentant des larges fenêtres de transmission, de 500 nm jusqu'au-delà de 26 μm. Malheureusement, leurs propriétés physiques et thermiques ne permettent pas leur mise en forme sous la géométrie souhaitée pour l'élaboration de capteurs
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Lecante, Armand. "Extraction de polysaccharides issus d'algues rouges : optimisation des procédés, études physico-chimiques et approches industrielles." Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30015.
Анотація:
Dans le cadre d’une collaboration industrielle, l’objectif principal de cette étude a été de mettre au point des texturants à partir de différentes algues rouges. En premier, nous avons développé des procédés de fabrication de carraghénanes semi-raffinés à partir des algues Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus striatum et Eucheuma denticulatum. Par ailleurs, les [iota]- et [kappa]-carraghénanes et leurs précurseurs respectifs ont été caractérisés par spectroscopie RMN. Les [iota]- et [kappa]-carraghénanes ont été caractérisés par spectroscopie infrarouge ainsi que le [lambda]-carraghénane extrait des algues Gigartina skottsbergii. Par la suite, nous avons étudié les effets des conditions de traitement alcalin des algues Gracilaria verrucosa et Gelidium sesquipedale sur la qualité de l’agar. Nous nous sommes également intéressés à différents traitements acides afin d’améliorer à la fois le rendement et la qualité de l’agar. Un procédé de blanchiment des algues Gracilaria verrucosa a été développé. Enfin, la désulfatation de l’agar sur résines anioniques a été abordéeWithin the framework of industrial collaboration, the main aim of this study was to develop extraction processes of hydrocolloids from red seaweeds. Firstly, we developed methods for extracting semi-refined carrageenan from seaweeds Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus striatum and Eucheuma denticulatum. Moreover, [iota]- and [kappa]- carrageenans and their respective precursors were identified by NMR spectroscopy. [iota]- and [kappa]-carrageenans and the extract from Gigartina skottsbergii were characterized by IR spectroscopy. Secondly, we studied the effects of alkali treatment of seaweeds Gracilaria verrucosa and Gelidium sesquipedale on the agar quality. We were interested in various acidic treatments to improve the yield and the agar quality. Bleaching process of Gracilaria verrucosa was developed. Finally, we reported desulfation of agar on anionic resins
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Riviere, Philippe. "Optimisation des conditions d'élution en chromatographie en phase liquide." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10193.
Анотація:
Le but de ce travail est de developper une methode d'optimisation des phases mobiles multisolvants en regime d'elution isovatique, d'une part, et en regime de gradient d'elution lineaire ternaire, d'autre part. C'est une strategie generale d'optimisation: elle debute par l'etude de la faisabilite de la separation pour des melanges de phases mobiles ternaires et, eventuellement quaternaires. Les performances de cette methode ainsi que ces limites sont discutes dans ce travail et illustrees par differentes applications
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Ismail, Ali. "Étude et optimisation des réactions de synthèse enzymatique d'alkylglycosides." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL043N.
Анотація:
L’objectif général de ce travail est l'étude et l'optimisation des réactions de synthèse enzymatique d'alkylglycosides à courte chaine d'alcool, les butylglycosides. Dans un premier temps, une étude sur l'influence de la nature du sucre et l'origine de l'enzyme a montré que deux molécules donnent de bons rendements de synthèse : le butylglucoside et le butylgalactoside. Les paramètres opératoires de ces deux réactions ont été étudies et optimisés par la méthodologie des surfaces de réponses. La quantité d'eau du milieu joue un rôle essentiel sur la réaction : l'eau est nécessaire pour l'activité catalytique de l'enzyme, mais à un niveau élevé, elle provoque un déplacement de l'équilibre vers l'hydrolyse, ce qui conduit à une diminution du rendement. Il semble aussi que le glucose peut entrainer une inhibition de la -glucosidase, alors que la -galactosidase peut être inhibée par le galactose produit à partir du lactose. Après optimisation des paramètres opératoires, une concentration en butylgalactoside supérieure à 24 g/L a été obtenue, soit une conversion de 26%. Alors que la concentration optimale en butylglucoside était 43 g/L, soit une conversion de 16,5%. La synthèse de butylglycosides en mode semi-continu a permis de produire 24 g/L de butylgalactoside, soit une conversion supérieure à 39%, tandis que la concentration de butylglucoside a progressé pour atteindre 60 g/L, soit une conversion de 16%. L’utilisation d'une combinaison de -glucosidase et de -galactosidase a permis de produire 45 g/L d'un mélange de butylglucoside et de butylgalactoside à partir du lactose.
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Cézerac, Jérôme. "Conduite thermique d'un réacteur discontinu par la pression du ciel gazeux." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT012G.
Анотація:
La conduite a reflux des reacteurs discontinus est une pratique courante de l'industrie de la chimie fine. Pour des raisons de simplicite et de securite, cette operation est en general assuree a pression atmospherique et en large exces de solvant, ce qui permet de conserver une operation a temperature constante. Dans ce travail, la productivite de tels modes operatoires a ete grandement amelioree en travaillant a reflux, en milieu reactionnel plus concentre, et en ajustant la pression dans le reacteur pour compenser l'evolution de la temperature d'ebullition qui devient, pendant la reaction, une fonction de la composition du milieu. Apres differents essais sur l'installation pilote et sur le simulateur developpes dans le cadre de cette etude, a l'aide de controleurs pid conventionnels, de controleurs de type predictif et adaptatif, le probleme de commande a ete resolu grace a une commande directe basee sur l'identification en ligne des parametres d'un modele temperature/pression du milieu a ebullition, de type loi de tension de vapeur. Le probleme de securite de fonctionnement lie a une augmentation des effets thermiques, engendres par une concentration du milieu reactionnel, a ete resolu par une methode d'optimisation non lineaire sous contraintes. Nous avons recherche les profils de temperature et/ou de debit de coulee optimaux qui permettaient de maximiser le rendement chimique d'une reaction tout en diminuant la quantite de solvant et en respectant un fonctionnement sur du reacteur ; ce probleme etant formule en terme de flux thermique maximal evacuable par le condenseur. La demarche (optimisation et conduite thermique) a ete appliquee a une reaction de chimie fine industrielle pour laquelle nous avons propose un protocole operatoire optimise permettant, en concentrant le milieu reactionnel, de diminuer le temps de reaction et la quantite de solvant presente initialement dans le reacteur
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Bordenave, Alexandre. "Traitement in situ des HAPs par co-injection air-vapeur : mécanismes physico-chimiques et optimisation énergétique." Thesis, Bordeaux 3, 2015. http://www.theses.fr/2015BOR30021/document.
Анотація:
La contamination du milieu naturel, notamment des aquifères, par des hydrocarbures lourds de type HAP (Hydrocarbure Aromatique Polycyclique) se révèle être une pollution pérenne très difficile à traiter. La dépollution de ces sous-sols par un traitement in situ efficace et peu coûteux constitue encore aujourd’hui un challenge. Cette étude cible une technique de co-injection air-vapeur en zone saturée comme alternative aux techniques thermiques et chimiques en vigueur pour le traitement de cette catégorie d’hydrocarbures. Une première partie expérimentale introductive estime l’influence d’un simple traitement vapeur sur la libération de HAPs par les matrices de sol au sein de l’aquifère, montrant la nécessité de coupler à ce procédé une technique d’oxydation chimique. Si le front de vapeur permet de mobiliser totalement les composés légers, les concentrations des composés les plus lourds augmentent en phase dissoute (augmentation des fractions molaires des composés résiduels). Réalisées en milieu fermé, dans des conditions de température dictées par l’injection de vapeur (120 ̊C), des expériences en laboratoire ont permis de caractériser et de quantifier les réactions d’oxydation chimique mises en jeu. Les résultats démontrent une efficacité modérée de l’oxydation à moyenne température. Des sous-produits de réaction sont identifiables et quantifiables à compter de plusieurs semaines de réaction. A l’inverse l’étude met en évidence l’absence totale de minéralisation, démontrant que l’ana- lyse du CO2 ne peut renseigner sur l’évaluation du phénomène d’oxydation. Hormis la réactivité par oxydation, les conclusions de l’étude montrent que la technique favorise la sorption irréversible des composés organiques en surface des matrices de sol. Ces phénomènes de sorption sont très marqués en présence d’argile ou de matière organique naturelle dans le milieu et augmentent au cours du temps. La technique HPO se pose donc en traitement de soutien à l’injection de vapeur par oxydation mais surtout par stabilisation de la zone de contamination. Enfin nous nous sommes intéressés aux problématiques liées à l’injection d’eau chaude et de vapeur dans un sous-sol au travers d’expériences sur site. La technique d’injection de vapeur étant financièrement et énergétiquement coûteuse, des solutions techniques ont été proposées, appliquées et modélisées. Il en ressort une comparaison en bilans énergétiques pour différents modes d’injection, permettant de mieux appréhender les véritables besoins d’une telle technique. Parmi les paramètres influents, le rayon d’influence est un paramètre essentiel qui conditionne la distance entre chaque puits pour une efficacité optimale. Les résultats de l’étude démontrent que dans certains scénarios d’injection (injection à grande profondeur) le préchauffage de la zone d’étude par injection d’eau chaude couplé à un pompage en profondeur permettra d’accroître significativement le rayon d’influence et d’améliorer le bilan énergétique du traitement global. Les principaux résultats de la thèse sont comparés aux autres études sur l’injection de vapeur pour dégager les meilleures conditions d’application de cette technique, et mettre en évidence les verrous techniques ayant pu être levés au cours de la thèsePAHs are the largest, ubiquitous and carcinogenic environmental chemical groups. In a context of polluted soil remediation, today it is still a challenge to reach an effective in situ treatment. This study aims to evaluate as an alternative way the potential of a technology combining a thermal process (injection of steam) and a chemical process (co-injection of air) in the saturated zone. A first introductory experimental section considers the influence of a single steam treatment on the release of PAHs from soil matrices within the aquifer. Results prove the necessity of coupling a chemical oxidation technique with this process. If the steam front allows to recover light com- pounds, concentrations of heavier compounds in the dissolved phase are more important after the steam treatment (molar fractions of residual compounds increase). In order to study the fate of PAHs in polluted soils under medium temperature oxidation, numerous experiments in presence of soil spiked matrices were carried out in closed reactors. The catalytic potential of different mineral surfaces was investigated by studying reactivity of different PAHs. Results demonstrate that the efficiency of oxidation remains moderate. They suggest a lack of mineralization and reactions producing partly polycyclic aromatic compounds (PACs) with equivalent molecular weight as the initial contaminants. Along short term experiments (9 days), the major effect of heating is an increase in irreversible sorption of original compounds. Interestingly, this sorption mostly occurs in presence of natural organic matter and oxygen in the gas phase, suggesting a specific reactivity of the natural organic matter. In long term experiments (6 months), new oxygenated PACs were formed and remained fixed on the solid phase. Consequently, air oxidation catalyzed by minerals and natural organic matter may be a new pathway concerning PAH stabilization in soils. The steam injection technique is still considered as a costly technique. In this last part some technical solutions have been proposed, implemented and modelized. The economic aspect of some injection cases are compared, based on the results of a real field application and some general calculations regarding the costs of wells and energy. Among influential parameters, the radius of influence is a key parameter that determines the distance between each well for an optimum efficiency. The results of this study show that in some scenarios of injection (when the injection takes place in a deeper zone), a preheating phase can be an interesting option to reduce the financial costs of the technique. The main results of the thesis are compared with other steam injection studies to identify the best conditions for the technique application
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Azevedo, Christophe. "Structure et réactivité de surface d'un monolithe d'alumine poreux : Optimisation des liaisons physico-chimiques avec un silane." Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA07A002.
Анотація:
Les monolithes d'alumine apparaissent comme de nouveaux matériaux, distincts par leur mode de préparation, leurs propriétés et leur microstructure des autres alumines déjà connues. L’effet le plus spectaculaire du traitement par le TMES réside dans l’augmentation de la température de la transformation alumine 0- alumine u qui se produit alors pour des températures supérieures à 1400°C. Les monolithes d’alumine montrent une réactivité importante quel que soit le traitement thermique imposé. L’étude infrarouge de l’adsorption de molécules sondes à la surface de notre monolithe d’alumine nous a permis de déterminer la nature des différents sites de surface susceptibles de réagir avec un silane. La quantité élevée des hydroxyles de surface même à haute température permet l’établissement de liaisons de types hydrogènes ou siloxanes avec les silanes utilisés sur des sites de surface dépendant des prétraitements chimiques et thermiques effectués. La surface traitée au TMES puis recuite à 1300°C possède des sites d’adsorption qui donne des liaisons chimiques interfaciales plus fôrtes que les surfaces non traitées au TMES puisque le transfert de charge est plus important. Cette optimisation physico-chimique des liaisons entre la phase minérale et le silane constitue une première étape dans l’amélioration de la cohésion d’un composite expérimental.
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Mesbahi, Amine. "Effets hydrodynamiques dans un réacteur à plasma de croissance de diamant : approche numérique et expérimentale." Paris 13, 2013. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/secure/edgalilee_th_2013_mesbahi.pdf.
Анотація:
Dans la modélisation des plasmas utilisés pour la croissance de diamant fonctionnant à pressions modérées et faibles débits de gaz, les effets hydrodynamiques ne sont pas pris en compte. En effet, dans ces conditions, le transport des espèces réactives dans ces réacteurs est contrôlé par la diffusion. Cependant, à forte densité de puissance (haute pression et puissance micro-ondes) et pour des débits supérieurs à 500 sccm, les vitesses de croissance dépendent du débit du gaz ainsi que de la configuration d'injection et de pompage. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé un modèle numérique 2D (axisymétrique) et 3D pour décrire l'écoulement hydrodynamique dans les réacteurs PECVD diamant. En raison de la grande complexité d'une modélisation complète du plasma, nous avons fortement simplifié la description du plasma d’une part en utilisant un terme source thermique mimant la distribution spatiale du gaz au sein du plasma, et d’autre part en réduisant le schéma de cinétique chimique. Une comparaison entre les résultats issus de ce code et ceux provenant des modèles plasmas préexistant au LSPM ainsi que les résultats expérimentaux a permis de valider cette approche. Le modèle conduit à une bonne représentation des processus thermochimiques se déroulant dans le plasma. Sur cette base, nous avons étudié de nouvelles configurations d'injection et de pompage à l'aide de simulations 3D et de l’expérience. Certaines configurations se sont révélées adéquates pour accroître la rentabilité du procédé de dépôt de diamantIn moderate pressure/low flow-rate diamond deposition plasma modeling, hydrodynamics effects are not taken into account. As a matter of fact, under these conditions, transport of the reactive species is mainly controlled by diffusion. However, when working at very high power density (high pressure and microwave power) and flow rates higher than 500 sccm, growth rate has been seen to be a function of the gas inlet and outlet set-up. In the context of this PhD, we have developed both a 2D axi-symmetrical and a full 3D models able to describe the hydrodynamic flow in PECVD (Enhanced Chemical Vapor Deposition) diamond reactors. Due to the complexity for developing a complete plasma model, we have strongly simplified the plasma description. On the one hand, a thermal source term able to simulate the plasma gas temperature spatial distribution has been defined, and on the other hand, the chemical kinetics scheme has been somewhat reduced. Comparisons between the results obtained by this new model with those provided by LSPM’s existing plasma models and the experimental results allowed us to validate our approach. The model correctly reproduces the thermochemical processes behavior. On this basis, new configurations for the gas inlet and outlet set-up using 3D simulations were conducted. Some were seen to be relevant for improving the diamond deposition process
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Lusinchi, Jean-Marie. "Optimisation des propriétés des mélanges de polyéthylène térephtalate avec les polyoléfines et le PVC." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20192.
Анотація:
Nous avons au cours de ce travail etudie les caracteristiques mecaniques des melanges de polyethylene terephtalate avec le polyethylene haute densite en utilisant diverses methodes de compatibilisation. D'autre part, nous avons mis au point une methode de traitement du melange de pvc et de polyethylene terephtalate sans tri prealable des constituants
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Laparra, Olivier. "Mise au point et optimisation d'un équipement industriel de dépôts chimiques en phase vapeur actives par plasma (PACVD)." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376070095.
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Laparra, Olivier. "Mise au point et optimisation d'un équipement industriel de dépôts chimiques en phase vapeur activés par plasma (PACVD)." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20018.
Анотація:
La technique de depots chimiques en phase activites par plasma a connu au cours de ces dernieres annees un developpement important. Notre travail a consiste a mettre au point un equipement industriel de depots assistes par plasma et a en optimiser les performances. Au cours de cette etude ont ete realises des depots de films dielectriques (oxydes, nitrures. . . ) utilises lors de l'elaboration des circuits integres. Une analyse systematique des differents parametres de depots (temperature, pression, melanges gazeux, puissance de plasma, positionnement des plaquettes, etc. . . ) intervenant lors des processus technologiques est presentee dans ce memoire
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Ohanessian, Kelly. "Optimisation de filières de traitement des eaux résiduaires industrielles par couplage de procédés physico-chimiques, thermiques et biologiques." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0368.
Анотація:
La modélisation, la simulation et l’optimisation de différentes filières de traitement des eaux usées industrielles par la méthode du couplage de procédés ont été étudiées afin de comparer leurs performances épuratoires, d’une part, et d’évaluer les dépenses énergétiques et économiques associées d’autre part. Pour cela, trois effluents caractéristiques de l’industrie microélectronique ont été sélectionnés. Dans un premier temps, une étude bibliographique a permis de déterminer les données d’entrées de chacune des filières étudiées (débits, composition) ainsi que les procédés de traitement conventionnels employés. Les filières de traitement classiques des trois effluents ont ensuite été simulées sur ProSimPlus®. En fonction des fonctionnalités disponibles du logiciel (modules, constituants, modèle thermodynamique), certains procédés ont été modélisés et/ou développés à partir de données physiques, chimiques et cinétiques issues de la littérature. Dans un second temps, de nouvelles filières de traitement ont été proposées pour chacun des effluents considérés. Pour ces nouvelles filières, de nouveaux procédés ont été modélisés puis simulés sur ProSimPlus®. Les différentes couplages mis en œuvre ont permis selon l’effluent considéré, d’affiner le traitement permettant ainsi d’atteindre les limites de rejets fixées en milieu naturel ou en zone sensible à l’eutrophisation, mais également de réduire les consommations en réactifs et énergétiques, validant ainsi l’intérêt des couplages. Aussi, la valorisation de certains sous-produits de traitement a permis une économie significative sur les coûts d’investissementThe modeling, simulation and optimization of different industrial wastewater treatment processes using the process coupling method were studied in order to compare their purification performances and to evaluate the associated energy and economic expenses. Three effluents characteristic of the microelectronic industry have been selected as example. As a first step, a bibliographic study allowed to determine the input data for each of the streams studied (flow rates, composition) as well as the conventional treatment methods used. The conventional treatment processes for the three effluents were then simulated on ProSimPlus®. Depending on the available functionalities of the software (modules, components, thermodynamic model), some processes have been modeled and/or developed on physical, chemical and kinetic data from the literature. In a second step, new treatment streams were proposed for each of the effluents considered. New processes were modeled and then simulated on ProSimPlus®. Depending on the effluent considered, the different couplings refined the treatment thus allowing to reach the discharge limits set in a natural environment or in a sensitive zone to eutrophication, but also to reduce reagents and energy consumption, validating the interest of the couplings. Also, the valorization of by-products has resulted in a significant saving on investment costs
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Sarrieu, Cyril. "Elaboration de diamant CVD épitaxié sur silicium : caractérisations physico-chimiques et structurales des premiers stades, optimisation de l’interface." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL093N/document.
Анотація:
Le diamant est un semi-conducteur à grande bande interdite extrêmement prometteur, notamment en électronique et en radiodétection. Notre étude s’intéresse à la production de films diamant en hétéroépitaxie sur du silicium. Cette association constitue en effet un enjeu majeur compte tenu de l’importance du silicium en microélectronique. Les films sont obtenus par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma microonde (MPCVD), tandis qu’une procédure de polarisation (BEN) sert à initier la germination. L’objectif est d’améliorer le taux d’épitaxie des cristaux diamant et leur densité, deux critères décisifs pour la qualité d’un film diamant hautement orienté. Des analyses MEB, AFM, XPS et RHEED ont ainsi montré que la formation d’une couche de carbure de silicium intermédiaire par carbonisation in situ est très avantageuse, mais qu’elle impose l’utilisation d’une courte durée de polarisation afin de préserver l’intégrité de la couche. Une faible concentration en méthane permet par ailleurs d’éviter une croissance dégradée du diamant. Ces ajustements ont permis de passer d’un taux d’épitaxie de 10 à 45 %, au détriment cependant de la densité. Ceci a pu être compensé par l’amélioration de l’état de surface du substrat via un prétraitement plasma modifiant sa structure (densité multipliée par 20) ou en déposant du carbure de silicium monocristallin. Cette dernière méthode a engendré une germination du diamant « par domaine », très prometteuse et inédite sur ce matériau. Ces travaux montrent donc comment améliorer la qualité de la germination du diamant et permettent d’envisager la production sur silicium de films diamant plus minces et de meilleure qualité cristallineDiamond is a wide band gap semiconductor which is very promising, especially in electronics or in radiodetection.Our study is focused in particular on the production of heteroepitaxial diamond films on silicon substrates. In fact, this association is a major issue because of the wide use of silicon in microelectronics. Films are produced by microwave plasma assisted chemical vapour deposition (MPCVD), with a bias procedure (BEN) which enable us to initiate nucleation. Our aim is to achieve a better epitaxial rate of the diamond crystals and also a better density, which are two decisive criteria for the quality of highly oriented diamond films. SEM, AFM, XPS and RHEED analyses have shown that the formation of an intermediary silicon carbide layer by in situ carbonization provides important advantages but that the bias procedure should be short in order to avoid a deterioration of this layer. Moreover, we noticed that the use of a low methane concentration prevents a defective growth of the diamond crystal. These adjustments allowed us to raise the epitaxial rate from 10 to 45 % but, on the other hand, the density decreased. To compenate for this density drop, the state of the substrate surface can be improved, by optimizing its structure through a plasma pretreatment (density mutiplied bu 20) or by preparing a layer of monocrystalline silicon carbide. In this last case, we obtained a diamond nucleation forming domains, which is unusual on silicon carbide but very promising. Consequently, our work shows how to directly improve the quality of the diamond nucleation. This paves the way to the production on silicon of thinner diamond films with better crystal quality
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Bouhelassa, Mohammed. "Optimisation du transfert d'oxygène dans un bioréacteur Emulsair." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPI189.
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Raynaud, Jean-Pierre. "Etude d'un nouvel exopolysaccharide fongique identification de la souche productrice, optimisation de la production, propriétés physico-chimiques du polymère /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376178621.
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Raynaud, Jean-Pierre. "Etude d'un nouvel exopolysaccharide fongique : identification de la souche productrice ; optimisation de la production ; propriétés physico-chimiques du polymère." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30313.
Анотація:
L'espece psat isolee et conservee au laboratoire de cryptogamie de l'universite paul sabatier de toulouse, produit un exopolysaccharide de type beta (1 3) beta (1 6) glucane. Cette espece se rattache au genre pestalotiopsis (selon steyaert). Le polymere a un comportement rheologique de type pseudoplastique et presente un pouvoir suspensoide eleve. La viscosite n'est pas alteree par l'influence de facteurs externes tels que les sels, les ph acides et les hautes temperatures. La production de ce polymere est amelioree par l'apport, dans le milieu de culture, de x(source carbonee) et de y(source azotee) dont le rapport carbone sur azote (c/n) a ete defini afin d'obtenir le meilleur rendement
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Néron, Alex. "Développement d'une plateforme de calcul d'équilibres chimiques complexes et adaptation aux problèmes électrochimiques et d'équilibres contraints." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/5502.
Анотація:
Avec l'arrivée de l'environnement comme enjeu mondial, le secteur de l'efficacité énergétique prend une place de plus en plus importante pour les entreprises autant au niveau économique que pour l'image de la compagnie. Par le fait même, le domaine des technologies de l'énergie est un créneau de recherche dont les projets en cours se multiplient. D'ailleurs, un des problèmes qui peut survenir fréquemment dans certaines entreprises est d'aller mesurer la composition des matériaux dans des conditions difficiles d'accès. C'est le cas par exemple de l'électrolyse de l'aluminium qui se réalise à des températures très élevées. Pour pallier à ce problème, il faut créer et valider des modèles mathématiques qui vont calculer la composition et les propriétés à l'équilibre du système chimique. Ainsi, l'objectif global du projet de recherche est de développer un outil de calcul d'équilibres chimiques complexes (plusieurs réactions et plusieurs phases) et l'adapter aux problèmes électrochimiques et d'équilibres contraints. Plus spécifiquement, la plateforme de calcul doit tenir compte de la variation de température due à un gain ou une perte en énergie du système. Elle doit aussi considérer la limitation de l'équilibre due à un taux de réaction et enfin, résoudre les problèmes d'équilibres électrochimiques. Pour y parvenir, les propriétés thermodynamiques telles que l'énergie libre de Gibbs, la fugacité et l'activité sont tout d'abord étudiées pour mieux comprendre les interactions moléculaires qui régissent les équilibres chimiques. Ensuite, un bilan énergétique est inséré à la plateforme de calcul, ce qui permet de calculer la température à laquelle le système est le plus stable en fonction d'une température initiale et d'une quantité d'énergie échangée. Puis, une contrainte cinétique est ajoutée au système afin de calculer les équilibres pseudo-stationnaires en évolution dans le temps. De plus, la contrainte d'un champ de potentiel électrique est considérée pour l'évaluation des équilibres électrochimiques par des techniques classiques de résolution et fera l'objet de travaux futurs via une technique d'optimisation. Enfin, les résultats obtenus sont comparés avec ceux présents dans la littérature scientifique pour valider le modèle. À terme, le modèle développé devient un bon moyen de prédire des résultats en éliminant beaucoup de coût en recherche et développement. Les résultats ainsi obtenus sont applicables dans une grande variété de domaines tels que la chimie et l'électrochimie industrielle ainsi que la métallurgie et les matériaux. Ces applications permettraient de réduire la production de gaz à effet de serre en optimisant les procédés et en ayant une meilleure efficacité énergétique.
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Balaa, Karla. "Capteur à fibre optique basé sur le principe de Résonance de Plasmons de Surface : optimisation pour la détection d'espèces chimiques." Phd thesis, Université de Nantes, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00291177.
Анотація:
Ce travail de thèse s'inscrit dans la recherche et le développement de capteurs chimiques. Il est motivé par un besoin toujours croissant d'outils de détection dans des domaines aussi variés que la santé, la sécurité et l'environnement. Nous présentons l'étude de capteurs basés sur le principe de résonance plasmons de surface - SPR. L'intérêt de ce type de capteurs est principalement lié à leur grande sensibilité, leur réponse rapide en temps réel et leur grande précision sans l'utilisation de marqueurs. L'originalité de notre approche est l'utilisation de fibres optiques. Celles-ci offrent de nouveaux attraits tels la simplification de l'instrumentation et sa miniaturisation. Dans une première partie, nous présentons une revue théorique sur les plasmons de surface à l'interface métal – diélectrique. Nous présentons ensuite une étude expérimentale en deux parties : la première décrit la réalisation et la caractérisation des capteurs SPR à fibre optique, la seconde présente l'analyse de la réponse SPR des transducteurs ainsi réalisés. En particulier nous avons caractérisé par des études systématiques l'influence de paramètres physiques importants liés au métal, à la fibre optique et au traitement de surface de la partie sensible par le greffage d'une couche de thiols.
Enfin, nous proposons une étude numérique simulant la réponse du capteur en fonction de différents stimuli. Ce modèle, basée sur le calcul de la réflectance de la lumière à l'interface d'un ensemble multicouches nous a permis de valider l'étude expérimentale et d'étendre les recherches en prenant en compte différent type de molécules cibles. En particulier, nous présentons des résultats sur des molécules absorbants ou non absorbants, greffées ou non à la surface du transducteur. Une comparaison entre résultats expérimentaux et simulations numériques valide l'ensemble du travail et nous permet finalement de proposer une configuration optimisée du capteur, en fonction de la nature de la couche métallique et de la fibre optique, ainsi que des molécules cibles à détecter.
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Ohanessian, Hagop. "Conversion mécano électrique par contrainte uniaxiale dans les générateurs piézoélectriques : optimisation des paramètres électriques, mécaniques et physico-chimiques des matériaux." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0020.
Анотація:
Le but de notre travail est fianalyse du phénomène de la compression d'une céramique piézoélectrique, la définition et la mise au point d'un composé d'allumage dont les caractéristiques mécaniques, électriques, énergétiques et physico-chimiques ont été optimisées. Dans une première partie, nous déterminons les conditions optimales de transfert d'énergie mécano électrique entre le percuteur et la céramique et nous réalisons puis testons le montage de laboratoire correspondant. La seconde partie traite de l'adaptation électrique du générateur. On utilise successivement des charges capacitives à travers un pont redresseur, des charges accordées, des charges résistives et des éclateurs à étincelle. L'adaptation est reliée au facteur de mérite Ŧ du matériau. La troisième partie ·concerne la mise au point d'un matériau, stable sous des sollicitations répétitives, et le plus énergétique possible. Nous déterminons pour cela toutes les caractéristiques de composés ternaires au zirconotitanate de Plomb substitués par Na, K et Nb et définissons expérimentalement le matériau optimal. La quatrième partie développe une étude théorique de cette optimisation avec la mise en évidence d'un processus de compensation des charges d'espace du matériau. On calcule la polarisations. Minimales nécessaires à la compensation et qui seront induites par les ions de substitution. On montre que le matériau optimal expérimental correspond bien au matériau théorique compense. Nous avons ainsi analysé le processus de conversion mécano électrique à l'aide d'un matériau piézoélectrique et défini le générateur d'allumage optimal au niveau du composant, de la mécanique et de l'utilisation.
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Miranda, Montealegre Moira. "Intégration du design et de la commande optimale. : Application à la distillation réactive." Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3001.
Анотація:
L'objectif de nos travaux est de proposer une méthodologie pour l'intégration du design et du contrôle optimal pour les procédés chimiques, et d'en explorer les avantages. Nous illustrons notre démarche sur un procédé de distillation réactive, pour la synthèse de l'Ethyle ter Butyle Ether. Nous considérons donc, dans un premier temps, le problème du contrôle optimal d'une distillation réactive. L'application du Principe du Minimum de Pontryagin à ce système complexe qui associe, au sein d'un même appareil, la réaction chimique et la séparation est déjà , en soi, une contribution originale. Dans un deuxième temps, nous examinons les effets de l'intégration du design et du contrôle optimal. Les problèmes d'optimisation formulés comprennent les contraintes sur le dimensionnement et sur la conduite du procédé. La méthodologie d'intégration du design et du contrôle optimal que nous proposons est comparée aux travaux antérieurs. Nous mettons en évidence une amélioration tant au niveau économique qu'au niveau de l'opérabilitéIn this thesis a methodology for the integration of the design and optimal control of chemical processes is proposed. It is shown how process optimization, utilized the benefits of a unified procedure by integrating the design and control of complex process systems may result in smaller investment costs and more economical and more secure process operation even under the presence of modeling uncertainties and external disturbances. Two basic problems are considered. The first is a problem of the application of the concept of nonlinear optimal control to reactive distillation, and the other is the effect of the interaction of process design and optimal control. The application of Pontryagin's Minimum Principle to a complex system involving reaction and separation in a single unit is an original contribution of this thesis. The objectives and achievements of this work are demonstrated on a process of reactive distillation, used nowadays in the industry for the synthesis of the Ethyl ter-Buthyl Ether
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Mathieu-Potvin, François. "Modélisation et optimisation des canaux réactifs de microréacteurs et des piles à combustible à hydrogène." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30552/30552.pdf.
Анотація:
Les piles à combustible à l’hydrogène (PACH) sont des engins qui produisent de l’énergie électrique à l’aide d’une réaction chimique entre l’hydrogène et l’oxygène. Ces dispositifs sont des candidats potentiels pour le remplacement des moteurs à combustion interne conventionnels. Cependant, les PACH ne sont toujours pas compétitives sur le plan commercial, car leur coût, leur poids et leur volume sont encore trop élevés. Un défi est donc d’améliorer l’efficacité des PACH en améliorant leur design. L’objectif de ce projet est de développer des outils de modélisation mathématique et de simulation numérique, pour ensuite optimiser le design des piles à combustible à l’hydrogène. Dans un premier temps, les phénomènes de transport à très petite échelle dans les milieux poreux qui constituent les PACH sont formulés mathématiquement, et une stratégie de lissage spatial est appliquée à ces équations pour les transformer en équations lissées valides à l’échelle macroscopique. Le nouveau modèle développé démontre que l’équation de conservation de la masse contient un terme volumique additionnel, tandis que l’équation de la quantité de mouvement reste similaire à la loi de Darcy. Dans un second temps, un modèle numérique est développé pour optimiser la géométrie des canaux catalytiques dans lesquels un fluide réagit chimiquement. Ce type d’écoulement peut représenter, entre autres, les réactants qui circulent dans les canaux se trouvant dans les PACH. Des corrélations sont développées analytiquement pour prédire les designs optimaux, et ces corrélations sont corroborées par des résultats numériques. Dans un troisième temps, un modèle mathématique et numérique complet de PACH est développé et validé. Ce modèle est utilisé pour optimiser l’allocation de catalyseur entre l’anode et la cathode, et pour optimiser la distribution de catalyseur dans la cathode. Les résultats montrent qu’une allocation inégale de catalyseur entre anode et cathode permet d’augmenter le courant généré par une PACH, et une distribution non-uniforme de catalyseur dans la cathode mène aux courants les plus élevés. Enfin, les paramètres les plus influents du modèle numérique ont été identifiés par une analyse de sensibilité.Polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) are devices that produce electricity by means of a chemical reaction between hydrogen and oxygen. These devices are possible alternatives for the replacement of internal combustion engines. However, they are not yet competitive, because their cost, weight and volume are still too large. A challenge is thus to increase PEMFC efficiency by optimizing their design. The main objective of the present project is to develop mathematical and numerical modeling tools in order to optimize the PEMFC design. First, small-scale transport phenomena in the porous media of PEMFC are formulated mathematically, and then a volume averaging method is used to transform these equations into equations that are valid at a larger scale in the porous media. The new mathematical model obtained with this strategy shows that the mass conservation equation contains an additional term, while the momentum equation remains similar to Darcy’s Law. Second, a numerical model is developed in order to optimize the geometry of catalytic channels in which a fluid undergoes chemical reactions. This kind of flow may represent, for example, the reacting species that move in PEMFC channels. Correlations are developed analytically in order to predict the optimal designs for these channels. These correlations were validated with numerical simulations. The results obtained may be applied to several different devices (e.g., microreactors, monolith, PEMFC). Finally, the mathematical and numerical model of a PEMFC are developed and validated. This model is used to optimize catalyst allocation between the anode and cathode sides of the fuel cell, and also to optimize catalyst distribution within the cathode catalyst layer. The analysis shows that an unequal allocation of catalyst between the anode and cathode sides results in a higher electric current. It was also shown that a non-uniform catalyst distribution within the cathode layer yields higher electric current. Finally, the most influential parameters of the numerical model were identified by a sensitivity analysis.
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Marsaud, Françoise. "Croissance par la méthode Czochralski de monocristaux de BiGeO purs et dopés caractérisations physico-chimiques et optimisation de ses propriétés photoréfractives /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376077229.
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Tamani, Tarik. "Optimisation technico-économique du réacteur LPCVD à murs chauds lors des dépôts de silicium pur ou dopé in situ au bore ou au phosphore." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT049G.
Анотація:
Le depot chimique a partir d'une phase vapeur (cvd) est un procede de grande importance dans de nombreux secteurs industriels, particulierement l'industrie microelectronique. Le but de ce travail est l'optimisation technico-economique du procede lpcvd utilisant un reacteur tubulaire a murs chauds pour deposer des films minces de silicium pur ou dope in situ. Dans un premier temps, nous avons elabore un modele d'evaluation economique du procede, ce modele a ete couple a un logiciel global qui permet l'analyse de la totalite du reacteur tubulaire dans les cas des depots uniformes sur substrats, tels que le silicium pur ou dope in situ au bore. Nous avons propose une nouvelle approche de la cinetique de depot du bore tenant compte de la concentration de trichlorure du bore dans la phase gazeuse. Nous avons aussi propose une modelisation globale des depots non uniformes, tenant compte des hetegogeneites radiales dans le cas du depot de silicium dope in situ au phosphore. Le couplage des modeles globaux d'evaluation technico-economique avec un modele d'optimisation nous a permis de determiner les conditions optimales de fonctionnement du reacteur. L'analyse des resultats met en evidence le role tout a fait determinant des conditions operatoires sur le cout du depot, et demontre egalement le grand interet pour l'industrie de la modelisation et de la simulation du fonctionnement des reacteurs de cvd
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Rousseville, Lucie. "Mise en place, développement, caractérisation et optimisation de dépôts chimiques de nickel et d’or, réalisés sans cyanure, pour l’application Under Bump Metallization." Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2040.
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Uhlemann, Jens. "Optimisation et conduite automatique d'un réacteur discontinu-application à la synthèse du 2-furyl oxirane." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT070G.
Анотація:
Ce travail s'inscrit dans le cadre general de la conduite optimale des reacteurs de synthese de la chimie fine, a l'aide d'une approche conjuguant optimisation et automatisation. La demarche est appliquee a l'exemple de la synthese du 2-furyl oxirane. Le texte est divise en 4 parties et 13 chapitres. La premiere partie bibliographique situe le contexte general des procedes discontinus de la chimie fine. Les chapitres abordent successivement les problemes generaux associes a la conduite des reacteurs discontinus, outil principal de la transformation de la matiere en chimie fine. La deuxieme partie presente l'application de notre approche a l'optimisation de la synthese du 2-furyl oxirane. L'optimisation fait appel a un modele dit de tendance de la stchiometrie et de la cinetique qui est obtenu a partir des donnees experimentales facilement accessibles telles que concentrations initiales et finales, duree de reaction et temperature. Ce modele est utilise dans l'optimisation des conditions operatoires. La troisieme partie presente notre approche concernant la conduite automatique du reacteur de synthese a l'aide d'un algorithme de commande adaptative (la commande predictive generalisee avec multiples modeles de references). Les resultats de l'optimisation sont utilises pour la conduite automatique simulee et experimentales de la synthese du 2-furyl oxirane dans un reacteur pilote d'un volume nominal de 2 litres. La quatrieme partie vise a placer l'etude de la synthese dans le cadre general d'un procede de fabrication du 2-furyl oxirane incluant la phase reactionnelle et les differentes etapes d'isolement. Cette partie de l'etude est basee sur une modelisation thermodynamique des operations de separation envisagees (distillation, extraction par solvant) et les procedes sont decrits par des modeles a etages d'equilibre. Sur cette base une comparaison de plusieurs procedes a ete effectuee
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Slimani, Driss. "Optimisation des barbotines par méthodes physico-chimiques et élaboration et caractérisation de céramiques composites à dispersoïdes (3 mol. % Y₂O₃-ZrO₂+αAl₂O₃)". Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0099.
Анотація:
Le renforcement des céramiques monolithiques de zircone peut être obtenu par addition d'alumine dont le module d'élasticité et la dureté sont plus élevés. Cependant les propriétés du matériau obtenu dépendent grandement des conditions d'élaboration et en particulier de la bonne dispersion de l'alumine au sein de la matrice. L'étude de la dispersion de poudres fines fait appel aux propriétés électrochimiques et rhéologiques des suspensions colloïdales. La première partie de ce travail traite de la dispersion et de la dèsagglomération de poudres de zircone et/ou d'alumine. Les techniques de caractérisation sont : Mesure du potentiel zêta, mesure de la résistance de polarisation, détection de la quantité d'oxygène dissous, détermination de la viscosité et caractérisation granulométrique. La corrélation entre les résultats déduits des différentes techniques permet de préconiser la mesure de résistance de polarisation, comme technique simple et suffisante de détermination des conditions optimales et d'ajustement des paramètres physico-chimiques correspondants. L'influence d'ajouts organiques sur la mise en forme et le choix d'un cycle thermique pour le frittage des échantillons comprimes sont ensuite traités. Finalement les caractéristiques physico-chimiques et mécaniques des matériaux frittés sont étudiéesThe improvement of zirconia monolithic ceramics may be obtained with addition of alumina, the elastic modulus and hardness of which are higher. Nevertheless, the properties of the elaborated material are very closely related to elaboration conditions, and specially to the great dispersion of alumina inside zirconia. The small powder dispersion study is based on rheological and electrochemical properties of colloidal suspensions. The first part of this work deals with dispersion and desagglomeration of alumina and 1 or zirconia powders. The used technics of characterization are : zeta potential measuring by EMT A method (Electrophoretic Mass Transport Analysis), polarisation resistance measuring, dissolved oxygen determination, viscosity measuring, and granulometric characterization. The correlation of results obtained with the different technics allows to keep only the polarisation resistance measuring to determine the optimal conditions and to adjust the physical and chemical parameters : this technique is easy, quickly operational and consums of few powder. The influence of organic additives on the packing and the choice of thermic cycle for the sintering of compressed samples are then considered. At last, the physico-chemical and mechanical characteristics of sintered materials are then studied
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Bahmed, Abdelhakim. "Caractérisation et optimisation de l'hydrodynamique d'un four à gaz par analyse de la distribution des temps de séjour." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD860.
Анотація:
L'objectif de cette étude s'inscrit dans le cadre de la caractérisation et l'optimisation des paramètres de fonctionnement de fours industriels utilisant le gaz naturel comme combustible. Le principe repose sur la détermination expérimentale de la distribution des temps de séjour (DTS) des fumées par traçage à l'hélium. L'écoulement qui a servi de support à cette étude est celui rencontré dans un four verrier à boucle. La mise au point de la méthode a été développée dans un premier temps, sur une maquette représentative du four à une échelle réduite 1/8, où l'influence des paramètres opératoires (débit, impulsion et température) et géométriques (longueur de la maquette, installation des chicanes) à été étudiée. Dans un second temps, la méthodologie à été appliquée sur le four verrier en situation réelle de fonctionnement ou la pression du gaz, le nombre de brûleurs et la dissymétrie du four ont été étudiés. Les résultats obtenus sont analysés par utilisation d'un modèle phénoménologique afin de déterminer le taux de zones mortes ainsi que la fraction volumique de la zone piston, deux caractéristiques, à terme, de l'évaluation du bon fonctionnement d'un four verrier. D'une manière générale, le présent travail montre l'efficacité de l'utilisation de la méthode des gaz traceurs, pour la caractérisation et l'optimisation de l'hydrodynamique des fours industriels fonctionnant à très hautes températures.
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Yuan, Xigang. "Conception optimale de procédés par programmation mixte non linéaire." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT041G.
Анотація:
Dans une premiere partie une methode d'optimisation en variables mixtes est presentee et mise en oeuvre. Son efficacite est illustree par la determination simultanee de la structure et des conditions operatoires (consommation d'energie) optimales pour un procede d'esterification continue ainsi que pour un reseau d'echangeurs de chaleur
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Chausseau, Matthieu. "Optimisation du traitement de l'information contenue dans les spectres émis par un plasma à couplage inductif." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10155.
Анотація:
Il existe un besoin constant d'améliorer les performances analytiques des méthodes d'analyse élémentaire. L'utilisation de système ICP basés sur les détéecteurs à transfert de charge permet d'obtenir une quantité d'informations importante mais peu utilisée. Nous nous sommes intéressés à la corrélation des signaux, spécifique à la détection multicanal, et à la possibilité de détecter simultanément de nombreuses raies afin d'établir de nouvelles méthodes d'optimisation ou de complèter certaines études antérieures. Nous avons montré qu'une corrélation entre le fond et le signal de l'analyte pouvait être observée en visée axiale pour les raies situées dans la partie visible du spectre et qu'elle conduit à des améliorations de la limite de quantification d'un facteur deux. L'étude de la corrélation entre raies d'un même élément, a montré que l'optimisation des conditions opératoires permet d'observer des corrélations entre raies d'états d'ionisation différents. L'utilisation de l'étalonnage interne pour l'amélioration de la répétabilité des signaux et donc des limites de quantification peut s'en trouver facilité. L'utilisation d'un grand nombre de raies a permis d'établir des surfaces de réponse pour optimiser le signal net et le rapport signal sur fond.
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Gentric, Caroline. "Optimisation dynamique et commande non linéaire d'un réacteur de polymérisation en émulsion." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1997_GENTRIC_C.pdf.
Анотація:
La demande de polymères de propriétés spécifiques et de haute performance est actuellement très forte. Par ailleurs, l'amélioration de la productivité, et la maitrise du fonctionnement des réacteurs de polymérisation sont essentielles. L’optimisation et la commande des procédés de polymérisation revêtent par conséquent une très grande importance pour l'industrie des polymères. En raison des difficultés de modélisation, de la forte non linéarité des systèmes mis en jeu, du manque de mesures en ligne, l'optimisation et la commande de ces réacteurs sont cependant particulièrement ardues. Ceci est d'autant plus vrai pour des procédés complexes tels que la polymérisation en émulsion. Cette étude porte sur l'optimisation dynamique et la commande non linéaire d'un réacteur discontinu de copolymérisation en émulsion du styrène et de l'alpha-méthylstyrène. Un modèle dynamique du système, indispensable au développement d'algorithmes d'optimisation et de commande non linéaire, à d'abord été développé. Il s'agit d'un modèle de tendance, qui permet la description des principales variables du procède. L’optimisation dynamique a consisté à rechercher des profils de température permettant de maximiser la productivité, tout en imposant des contraintes sur la qualité du produit final et sur la capacité de refroidissement du réacteur. Elle a montré que, pour une réaction de polymérisation en émulsion, cet objectif pouvait être réalisé en maintenant une température maximale pendant l'étape de nucléation, et en diminuant ensuite la température suivant la masse molaire souhaitée du polymère final. Une étude en simulation de la commande non linéaire géométrique du réacteur a montré de bonnes performances de ce type de commande pour la poursuite de profils de température. Un estimateur d'état est par ailleurs indispensable pour effectuer une telle commande : le filtre de Kalman étendu a été utilisé et a permis une bonne estimation des principales variables. Enfin, l'étude expérimentale a permis de valider les différentes étapes du travail.
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Rozière, Christine. "Etude d'un nouvel exopolysaccharide fongique produit par Piptorus betulinus optimisation de la production du polymère : étude de ses propriétés physico-chimiques, détermination de sa structure /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614082q.
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ROZIERE-GUENON, CHRISTINE. "Etude d'un nouvel exopolysaccharide fongique produit par piptoporus betulinus : optimisation de la production du polymere ; etude de ses proprietes physico-chimiques ; determination de sa structure primaire." Toulouse 3, 1988. http://www.theses.fr/1988TOU30239.
Анотація:
Etude des proprietes rheologiques de l'exopolyoside produit par piptoporus betulinus; etude de sa structure primaire; determination de sa masse moleculaire; optimisation de la production du glucide par la realisation sequencee de plans d'experimentation
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Boetti, Hélène. "Optimisation de l'expression du gène gus sous contrôle de promoteurs inductibles par des stimuli physiques ou chimiques dans des suspensions cellulaires indifférenciées de tabac (Nicotiana tabacum)." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1007.
Анотація:
Les suspensions cellulaires indifférenciées sont utilisées depuis une trentaine d'années pour produire des métabolites secondaires aux diverses propriétés pharmacologiques ou agroalimentaires. Les métabolites secondaires étant synthétisés particulièrement en fin de phase exponentielle ou en début de phase stationnaire, des stratégies ont été développées pour privilégier soit la production de métabolites secondaires soit la croissance cellulaire. Ainsi, la production de ces molécules peut être induite par des stimuli externes. Dans notre étude, les suspensions cellulaires de tabac sont transformées avec la séquence codante du gène gus. Le promoteur qui contrôle son expression a soit une origine végétale (pats1A, pSalT, pCu, Zn SOD et pIn2-2) soit est issu de microorganismes (pMre et pTet). Les inducteurs sont respectivement la lumière (stimulus physique), l'acide abscissique, les antioxydants, le N-aminocarbonyl-2-chlorobenzène sulfonamide, le cuivre et la tétracycline (stimuli chimiques). La potentialité des séquences promotrices à contrôler l'expression d'un gène, appelée efficacité du promoteur, est évaluée par le dosage des activités gus avant et après traitement avec les inducteurs. Pour chaque type de construction (promoteur inductible-séquence codante gus), les conditions optimales d'induction ont été déterminées. Les paramètres à maîtriser sont la concentration en inducteur, le temps d'induction et l'âge de la culture représenté par le nombre de jour après le repiquage. Dans les conditions optimales d'induction, une comparaison des réponses est obtenue grâce à une étude de la variabilité interclonale. Les taux d'induction, qui sont égaux aux rapports des valeurs d'activité gus après traitement et des valeurs d'activité gus avant traitement, ont été déterminés. 30% et 40% des clones contenant respectivement les constructions pSalT-gus ou pTet-gus présentent les réponses à l'induction les plus élevées (taux d'induction supérieurs à 1000). Le clone 21 contenant la construction pTet-gus a des valeurs d'activité gus après induction de l'ordre de grandeur de celles obtenues lorsque la séquence codante gus est sous contrôle du promoteur constitutif pCaMV 35S. Cependant, les valeurs d'activité de base (valeurs d'activité gus avant induction) sont trop élevées pour que ce type de construction soit utilisable pour une future production de molécule d'intérêt en bioréacteur. Ces valeurs d'activité de base peuvent être certainement réduites en modifiant la structure du promoteur pTet. En conclusion, le promoteur pSalT donne la meilleure réponse à l'induction. L'expression du gène gus est nulle en absence d'inducteur dans le milieu de culture, et est importante lorsque celui-ci est ajouté. De plus, dans les conditions optimales d'induction, l'ABA n'est pas toxique vis-à-vis des cellules végétales.
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Zhang, Shao-Yong. "Formulation et résolution de problèmes à variables mixtes. Application à la conception et à la modélisation de procédés chimiques." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT043G.
Анотація:
Presentation d'une procedure d'optimisation en variables mixtes pour la conception de procedes et l'identification de modeles de genie chimique. Developpement d'un algorithme de programmation mixte base sur un principe de decomposition, de projection et de relaxation permettant le traitement des problemes non lineaires a variables non necessairement separables. Presentation d'une procedure de decomposition de superstructure permettant de denombrer l'ensemble de toutes les variables discretes et continues du probleme. Illustration par deux exemples d'application: conception optimale d'un procede comportant un ensemble de reacteurs-separateurs et identification d'un modele de representation d'une operation de traitement d'effluents aqueux
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Calvez, Philippe. "La liaison membranaire de neuroprotéines sensibles au calcium impliquées dans la phototransduction visuelle et optimisation de la méthode d'analyse de la liaison de protéines aux films monomoléculaires lipidiques." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29335/29335.pdf.
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Ramírez, Botero Asdrúbal Antonio. "Modélisation, simulation, optimisation et commande d’un procédé d’évaporation réactive assistée par plasma pour la production de couches minces d’oxyde de zinc." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0348.
Анотація:
Dans ce travail, la modélisation, la simulation, l'optimisation dynamique et le contrôle d'un processus d'évaporation réactif assisté par plasma (PARE) pour le dépôt de couches minces d'oxyde de zinc (ZnO) sont proposés. Initialement, un modèle dimensionnel à l’état instable a été développé pour le processus. Ce modèle applique des équilibres dynamiques des matériaux au processus et tient compte du transfert de masse par diffusion et convection, ainsi que des réactions en masse et en surface, afin de déterminer l’évolution temporelle de la concentration de l'espèce (O_2(g) , O_((g))^., O_((g))^-, 〖Zn〗_((g)), 〖Zn〗_((g))^+ and 〖ZnO〗_((g))) présente dans l’ensemble du réacteur et calcule l’épaisseur finale du film. Le cas d'étude correspond à un réacteur pilote exploité par le groupe de recherche sur les matériaux semi-conducteurs et l'énergie solaire (SM & SE) de l'Université nationale de Colombie, où les couches minces de ZnO sont utilisées pour la fabrication de différents types de cellules solaires (cellules solaires inorganiques inversées, cellules solaires organiques et cellules solaires à base de pérovskite). Les équations sont discrétisées spatialement en utilisant des méthodes de différences finies, puis mises en œuvre et résolues dans le temps en utilisant Matlab®. Les résultats de la simulation sont validés au moyen de COMSOL MULTIPHYSICS® qui calcule les mêmes résultats. Cependant, pour compléter les autres objectifs du projet, il continuera à utiliser la méthode des différences finies sous Matlab® car elle offre plus de flexibilité dans la perspective de l'optimisation dynamique et du contrôle du processus PARE. Pour corroborer le modèle, des mesures expérimentales de l'épaisseur du film de ZnO ont été effectuées à l'aide d'un moniteur d'épaisseur sur un réacteur pilote conçu et mis en œuvre par le groupe de recherche sur les matériaux semi-conducteurs et l'énergie solaire (SM & SE) de l'Université nationale de Colombie. Après 90 minutes de temps de dépôt, les résultats simulés et les mesures expérimentales montrent un très bon accord : une différence d'environ 20 nm autour de l'épaisseur finale du film mince, montrant ainsi la grande précision du modèle développé. Le problème d'optimisation dynamique est transformé en un problème de programmation non linéaire (PNL) à l'aide du procédé CVP, c'est-à-dire que les variables de contrôle sont approximées à l'aide de fonctions constantes par morceaux. Il est ensuite implémenté dans Matlab et résolu à l’aide de fmincon optimizer. Deux problèmes d’optimisation différents sont proposés. Dans le premier problème, le débit de Zn (V_(w,Zn)) est considéré comme une variable de contrôle ou manipulée u(t) et dans le deuxième problème, le débit de Zn (V_(w,Zn)) et le débit d'oxygène 〖(V〗_(w,O_2 )) sont considérés comme des variables manipulées. Les contraintes de qualité sont établies en fonction des études expérimentales réalisées afin de déterminer les propriétés du produit final telles que la transmittance, la résistivité, l’épaisseur du film et les paramètres du réacteur. Deux problèmes d’optimisation sont résolus en prenant comme variable de contrôle le débit de Zn et le débit d’oxygène afin de minimiser le temps de traitement par lot, tandis que certaines propriétés souhaitées du film mince (transmittance, résistivité et épaisseur) satisfont aux contraintes définies. Le temps de traitement par lot a été réduit de 15% par rapport aux conditions de fonctionnement actuelles du groupe de recherche sur les matériaux semi-conducteurs et l’énergie solaire. Enfin, les profils optimaux du débit de Zn et du débit d'oxygène obtenus dans la partie optimisation ont été utilisés pour développer et simuler un algorithme de contrôle réglementaire à l'aide de la boîte à outils Simulink de Matlab®. [...]In this work the modeling, simulation, dynamic optimization and control of a Plasma Assisted Reactive Evaporation process (PARE) for the deposition of Zinc Oxide (ZnO) thin films are proposed. Initially, a dimensional unsteady-state model was developed for the process, this model apply dynamic material balances to the process and accounting for diffusive and convective mass transfer, and bulk and surface reactions in order to establish the space-time evolution of the concentration of the species (O_2(g) , O_((g))^., O_((g))^-, 〖Zn〗_((g)), 〖Zn〗_((g))^+ and 〖ZnO〗_((g))) present throughout the reactor and compute the final film thickness. The case of study corresponds to a pilot reactor operated by the Semiconductor Materials and Solar Energy Research Group (SM&SE) of the Universidad Nacional de Colombia where the ZnO thin films are used for the fabrication of different kind of solar cells (inverted inorganic solar cells, organic solar cells and perovskite based solar cells). The equations are spatially discretized using finite difference methods and then implemented and solved in time using Matlab®. The simulation results are validated by means of COMSOL MULTIPHYSICS® which computes the same results; However, to complete the others objectives of the project it will keep using the finite difference method under Matlab® because it offers more flexibility in the perspective of dynamic optimization and control of PARE process. To corroborate the model, experimental measurements of ZnO film thickness were carried out using a thickness monitor on a pilot reactor designed and implemented by the Semiconductor Materials and Solar-Energy (SM&SE) Research Group at Universidad Nacional de Colombia. After 90 min of deposition time the simulated results and the experimental measurements exhibit a very good agreement, just around 20 nm discrepancy in the final thin film thickness hence showing the high accuracy of the developed model. The dynamic optimization problem is transformed into a non-linear programming (NLP) problem using the CVP method, i.e. the control variables are approximated by means of piecewise constant functions. It is then implemented within Matlab and solved using fmincon optimizer. Two different optimization problems are proposed., in the first problem Zn flow rate (V_(w,Zn)) is considered as control or manipulated variables u(t) and in the second problem both Zn flow rate (V_(w,Zn)) and Oxygen flow rate 〖(V〗_(w,O_2 )) are considered as manipulated variables. Quality constraints are established according to experimental studies that were performed in order to determinate the final product properties such as Transmittance, Resistivity, Film thickness and reactor parameters. Two optimization problems are solved taking as control variable the Zn flow rate and Oxygen flow rate in order to minimize batch time while some thin film desired properties (transmittance, resistivity and thickness) satisfy the defined constraints. The batch time was reduced in a 15% with respect to the current operating conditions used by the Semiconductor Materials and Solar Energy research Group. Finally, the optimal profiles of the Zn flow rate and Oxygen flow rate that were obtained in the optimization part were used to develop and simulated a regulatory control algorithm using the Simulink toolbox of Matlab®. The results obtained in the simulation of the control algorithm show that the designed controller has an appropriate performance by following the optimal flow trajectories and the ideal ratio of Oxygen and Zinc
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Casteil, Jean. "Optimisation d'un réacteur fluidisé gaz/solide pour l'ozonisation de polymères : application à la synthèse de copolymères greffés en vue du retraitement de matières plastiques." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20175.
Анотація:
Ce travail decrit l'optimisation des differentes etapes de la synthese de copolymeres greffes pegps en vue de la compatibilisation du melange de copolymeres particulierement immiscibles pe/ps. Cette synthese consiste a ozoniser du polyethylene pour former des macroamorceurs susceptibles d'amorcer des greffages par polymerisation radicalaire du styrene. L'ozonisation de polyethylene s'effectue en lit fluidise. La temperature de la reaction est alors controlee par une regulation numerique specialement developpee. L'activation du polymere est ensuite quantifiee par dosage iodometrique. D'autre part, l'influence des differents parametres operatoires d'ozonisation sur cette peroxydation est etudiee et optimisee par la methode des plans d'experience. Ensuite, le greffage de styrene a ete realise a basse temperature en presence d'un accelerateur, le naphtenate de styrene, pour augmenter la longueur des greffons styreniques. Par ailleurs, la reaction du trimethyliodosilane sur ces copolymeres greffes a permis de confirmer le mecanisme d'ozonisation et de mettre en evidence l'existence de liaisons ether entre les greffons et les chaines de polyethylene. Enfin, nous avons etudie l'effet emulsifiant de ces copolymeres greffes en les incorporant dans des melanges pehd/ps de compositions variables et l'avons compare a l'effet des copolymeres triblocs classiques (kraton)
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Letellier, Maxime. "Optimisation de mousses de carbone dérivées de tannin par l’étude et la modélisation de leurs propriétés physiques." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0165/document.
Анотація:
Dans cette thèse, des matériaux alvéolaires modèles sous forme de mousses réticulées et/ou cellulaires en carbone vitreux ont été préparés pour en étudier et en modéliser les propriétés physiques. Les mousses de carbone cellulaires ont été obtenues par pyrolyse sous azote de mousses rigides constituées principalement de tannins et d’alcool furfurylique, issus de la biomasse. Leurs structures poreuses ont été modifiées au travers de la variation des formulations des mousses organiques précurseurs. D’autres mousses réticulées, constituées uniquement d’une ossature sans parois cellulaires, ont été préparées par réplication de mousses polymères commerciales. Les structures de l’ensemble des matériaux ont été caractérisées à l’aide de diverses méthodes telles que la microscopie électronique et la microtomographie X. Leurs propriétés physiques ont été étudiées par des mesures mécaniques, acoustiques, thermiques et électromagnétiques. La caractérisation mécanique a été réalisée en compression quasi-statique en menant une étude comparée avec et sans plaques collées sur les surfaces des échantillons. Les tests acoustiques ont été réalisés avec un tube d’impédance à deux microphones et par mesures de résistivité à l’air. La conductivité thermique a été étudiée par les méthodes Hot Disk et laser flash, cette dernière étant couplée à des mesures de dilatation thermique et de capacité calorifique. Les mesures électromagnétiques ont été effectuées dans une large gamme de fréquences, de 20 Hz jusqu’aux Térahertz et infrarouge lointain à l’aide de ponts RLC, analyseur de réseau et guides d’ondes, et spectromètres Térahertz et infrarouge. Ce travail a permis d’étudier l’influence précise de différents paramètres structuraux tels que la densité, la taille, l’inter-connectivité et la forme des cellules ou encore la tortuosité, sur les propriétés physiques des mousses. Il a été finalement possible, selon les cas, de valider des modèles existants, d’en proposer des versions plus raffinées, ou d’observer de nouveaux phénomènesIn this PhD work, alveolar materials in the form of carbon cellular and/or reticulated foams were produced in order to study and to model their physical properties. Cellular carbon foams were obtained by pyrolysis under nitrogen flow of rigid foams mainly derived from biomass-based tannins and furfuryl alcohol. The structures of these foams were tailored through the modification of the formulation of their organics precursors. The reticulated foams, only comprising a solid skeleton made of struts without cell walls, were prepared from polymeric commercial foams through a template method. The structures of all of these materials were thoroughly characterised by using different methods such as electron microscopy and X-ray microtomography. The physical properties of these foams were investigated through mechanical, acoustic, thermal and electromagnetic measurements. Mechanical characterisations were carried out in quasi-static compression through a comparative study with or without plates glued to the samples surfaces. The acoustic tests were done with a 2-microphones impedance tube and through air resistivity measurements. The thermal conductivity was investigated by Hot Disk and Laser flash methods, the latter being coupled with thermal expansion and heat capacity measurements. The electromagnetic characterisations were performed in a wide range of frequencies, from 20 Hz to terahertz and far infrared through LRC-meter, network analyser and waveguides, and terahertz and infrared spectrometers. This work allowed studying precisely the influence of different structural parameters such as density and cell size, interconnectivity and shape, as well as tortuosity, on the physical properties of foams. It was finally possible, depending on the cases, to check the validity of existing models, to suggest improvements or limitations, or to observe new phenomena
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Vergnaud, Céline. "Optimisation de la croissance de MoSe2 - WSe2 par épitaxie de Van der Waals pour la valleytronique." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALY038.
Анотація:
Cette thèse a pour objet l’optimisation de la croissance par épitaxie par jets moléculaires dans le régime de van der Waals de couches semi-conductrices bidimensionnelles (2D) de diséléniures de métaux de transition (MoSe2, WSe2) pour les études magnéto-optiques et électriques. Cette optimisation passe par l’amélioration de la qualité cristallographique des couches sur de grandes surfaces en ajustant les paramètres de croissances (température et flux). En particulier, la maîtrise de l’état de surface du substrat est déterminante sur les mécanismes de croissance de ces couches. L’élaboration de ces matériaux de basse dimensionnalité a nécessité l’utilisation de techniques de caractérisation avancées (Diffraction de rayons X en incidence rasante, Microscopie électronique en transmission en mode haute résolution, ect). Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur deux substrats particuliers : l’oxyde de silicium et le mica. Ils présentent tous les deux la particularité d’être isolants et inertes d’un point de vue électronique, ce qui est indispensable pour sonder les propriétés optiques et électriques intrinsèques des couches 2D. Finalement, nous avons développé les dopages électrique (dopage p) pour la microélectronique et magnétique (dopage Mn) pour la valleytroniqueThe purpose of this thesis is to optimize growth by molecular beam epitaxy in the van der Waals regime of two-dimensional (2D) semiconductor layers of transition metal diselenides (MoSe2, WSe2) for magneto-optical and electric studies. This optimization involves improving the crystallographic quality of the layers over large areas by adjusting the growth parameters (temperature and flux). In particular, the control of the surface state of the substrate is decisive on the growth mechanisms of these layers. The development of these low-dimensional materials required the use of advanced characterization techniques (Grazing incidence X-ray diffraction, High Resolved Transmission Electronic Microscopy, ect). In this thesis, we focused on two specific substrates : silicon oxide and mica. They both have the particularity of being insulating and inert from an electronic point of view, which is essential to probe the optical and electrical intrinsic properties of 2D layers. Finally, we developed electrical doping (p doping) for microelectronics and magnetic (Mn doping) for valleytronics
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Blanc, Claire-Line. "Conception et optimisation d’un procédé innovant pour la purification d’acides organiques issus de biotechnologie." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2015. http://www.theses.fr/2015ECAP0008.
Анотація:
Le but de cette étude est d’évaluer l’utilisation de la chromatographie préparative dans le cadre de la conception d’un procédé de purification d’acides organiques. Les acides principalement étudiés sont les acides lactique et succinique. Ils sont produits par fermentation et utilisés depuis longtemps dans l’industrie comme additifs. Ils sont aussi identifiés comme des molécules plateformes très intéressantes pour le développement de la chimie verte, à partir de carbone renouvelable. En particulier, ils constituent des monomères pour l’industrie des bioplastiques. A la différence des utilisations historiques, ce type d’application requière des niveaux de pureté beaucoup plus importants. Ces puretés sont atteintes via des étapes supplémentaires d’extraction liquide-liquide, de distillation et/ou de cristallisation. Nous avons cherché à évaluer si la mise en œuvre de la chromatographie préparative pouvait permettre d’atteindre les spécifications requises. Pour cela, la chromatographie a été étudiée en détails en tant qu’opération unitaire, afin de mieux comprendre les mécanismes de séparation des composés étudiés et les paramètres de mise en œuvre. Deux types de résine ont été principalement utilisés, une cationique forte et une anionique forte. Dans un premier temps, l’étude thermodynamique de l’adsorption de trois acides organiques en solution pure a été réalisée. Elle a révélé un comportement très différent pour les deux résines : l’adsorption sur la résine cationique forte est assez linéaire alors que sur l’anionique forte, elle est fortement non linéaire et suit un modèle de Langmuir. L’influence de la vitesse sur la forme des pics et donc la dispersion pendant la séparation a ensuite été étudiée. Il a été montré que l’efficacité de la colonne diminue linéairement avec la vitesse d’élution, conformément au modèle de Van Deemter. Il a aussi été mis en évidence que la pente de cette droite est la même à l’échelle laboratoire et sur le pilote à une échelle dix fois plus grande. Elle peut ainsi permettre de prévoir l’évolution de l’efficacité de la colonne au changement d’échelle. Des solutions en mélange synthétiques et réels ont été étudiées, afin d’évaluer l’influence sur la séparation des paramètres opératoires, tels que la charge, la concentration de l’alimentation, le pH… 2 Sur la résine anionique, une première modélisation a été effectuée à partir de ces résultats expérimentaux. Elle a permis de mettre en évidence, qu’un mécanisme d’adsorption de type Langmuir ne suffit pas à expliquer la forme et la position des pics. Nous avons supposé qu’un mécanisme d’échange d’ions de la forme dissociée des acides organiques pourrait aussi entrer en jeu. Cet échange aurait un impact important sur la forme et la position des pics, bien que les acides organiques soient très majoritairement sous leur forme neutre. Les séparations mises en évidence à l’échelle laboratoire ont été validées à l’échelle pilote en chromatographie continue ISMB. Il a été montré que la résine anionique permet d’atteindre une plus grande pureté que la résine cationique avec une productivité similaire. Un procédé complet de purification a pu être testé avec de l’acide succinique, mettant en jeu une acidification par électrodialyse bipolaire, une concentration par osmose inverse, une séparation par chromatographie préparative sur résine anionique forte et une décoloration par nanofiltration. Le produit a ensuite été cristallisé afin de se comparer à un produit industriel. Le produit obtenu est proche des spécifications attendues et est plutôt meilleur que le produit industriel. Une étape supplémentaire d’échange d’ions aurait vraisemblablement permis d’obtenir des cristaux de grade polymère. Nous avons donc montré que la chromatographie a sa place dans un procédé de purification d’acides organiques, dans le but d’obtenir une très haute puretéThe objective of this study is to evaluate the use of preparative chromatography in the context of the elaboration and optimization of an innovative purification process of organic acids from biotechnology. Lactic and succinic acids were mainly studied. They are produced by fermentation and used in industry as additive, for a long time. They are identified as promising building blocks for green chemistry development, from renewable carbon. In particular, they are monomers for bioplastic industry. Unlike historical utilizations, this new type of application requires much higher purity levels. Those purities are currently obtained by additional purification steps, like liquid-liquid extraction, distillation and/or crystallization. We tried to evaluate if the required specifications may be reached by the implementation of preparative chromatography. For this chromatography was studied in details as unitary operation, in order to better understand separation mechanisms of studied compounds and implementation parameters. Two resin types were mainly used, a strong cationic one and a strong anionic one. Firstly, thermodynamic study of the adsorption of three organic acids in pure solution was performed. It revealed very different performances for both resins: adsorption on strong cationic resin is quite linear, whereas on strong anionic one adsorption is strongly nonlinear and fits with Langmuir model. Elution velocity influence on peak shape and so on dispersion was then studied. Column efficiency decreases linearly with elution velocity, accordingly to Van Deemter model. It was shown that the line slope was identical at lab scale and on a pilot ten times bigger. Then it may be used to predict column efficiency evolution during scale-up. Mixing solutions from synthetic or real origin were studied, to evaluate operational parameter influence on the separation, as load, feed concentration, pH… On the strong anionic resin, a first modeling was developed for experimental results. It highlighted that Langmuir type adsorption mechanism is not able to explain peak shape and position. We supposed that an ion exchange mechanism with the organic acid dissociated part may happen. This exchange may have a significant impact on peak shape and position, even if organic acids are mainly in molecular form, because of a low work pH. 4 Separations established at lab scale were validated at pilot scale in continuous chromatography ISMB. It was demonstrated that the anionic resin allows to reach a higher productivity than the cationic one, with a similar productivity. A complete purification process was tested with succinic acid, using bipolar electrodialysis acidification, reverse osmosis concentration, preparative chromatography separation with a strong anionic resin and nanofiltration discoloration. Product was then crystallized, to be compared to an industrial product. Our crystals were close to waited specifications and relatively better than the industrial ones. An additional ion exchange step could have allows to reach polymer grade. We show that chromatography is useful in an organic acid purification process, in order to reach a very high purity