Table des matières
Résumé
Chapitre 1 – Introduction
Chapitre 2 – Les objectifs du projet
Chapitre 3 – Revue de la littérature
3.1 Composition chimique du bois
3.1 .1 La cellulose
3.1.2 Les hémicelluloses
3.1.3 Les lignines
3.1.3.1 Structure de la lignine
3.1.3.2 La lignine de bois
3.1.3.3 La lignine agricole
3.2 Procédé de mise en pâte Kraft
3.2.1 Réactions de délignification
3.3 Caractérisation de la lignine
3.4 Propriétés physico-chimiques de la lignine
3.5 Complexe Lignine-métal
3.6 Solvants de délignification
3.6.1 Solubilité de la lignine précipitée
3.6.1.1 Solubilisation de la lignine dans les liquides ioniques
3.6.1.2 Effet des ions sur l’efficacité des liquides ioniques
3.7 Liqueur noire Kraft
3.7.1 Composition chimique de la liqueur noire
3.7.2 Précipitation de la lignine de la liqueur noire
3.7.2.1 Méthode électrochimique
3.7.2.2 Extraction par cation métallique
3.7.2.3 Précipitation à l’acide
3.7.2.4 Précipitation au C02
3.8 Les liquides ioniques
3.8.1 Définition
3.8.2 Historique
3.8.3 Synthèse
3.8.3.1 Synthèse par quaternisation
3.8.3.2 Échange d’anion
3.8.3.3 Résine échangeuse d’ions
3.8.3.4 Traitement acide
3.8.3.5 Métathèse anionique:
3.8.4 Purification
3.8.4.1 Les impuretés volatiles
3.8.4.2 Les impuretés non volatiles
3.8.5 Nomenclature des liquides ioniques
3.8.6 Propriétés physico-chimiques des liquides ioniques
3.8.6.1 Point de fusion
3.8.6.2 Stabilité thermique
3.8.6.3 Densité
3.8.6.4 Viscosité
3.8.6.5 Toxicité
3.8.7 Solubilité des composés organiques dans les liquides ioniques
3.8.8 Calcul du coefficient d’activité à dilution infinie (r (0)
3.8.9 Domaine d’application des liquides ioniques
3.8.10 Les liquides ioniques comme solvant d’extraction
3.8.11 Détermination du paramètre de solubilité (cS)
3.8.12 Approches et stratégies de synthèse des liquides ioniques
3.8.13 Dépolymérisation de la lignine en milieu liquide ionique
3.9 Les composites
3.9.1 Les composites polyéthylène/Lignine
3.9.1.1 Le polyéthylène
3.9.2 Les composites PV NLignine
3.9.2.1 Le polyvinylalcool
3.9.3 Stratégie d’élaboration de composite Polyéthylène/Lignine et PV NLignine
Chapitre 4 – Matériel et Méthodes
4.1 Matériel
4.2 Techniques d’extraction de la lignine de la liqueur noire
4.3 Méthodes de caractérisation de la lignine
4.3 .1 Spectroscopie infrarouge à transformer de Fourier (FTIR)
4.3.2 Spectroscopie RMN du 31 P de la lignine
4.3.3 Analyse thennogravimétrique (ATG)
4.3.4 Analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC)
4.3.4.1 Définition et fonctionnement de l’appareil DSC
4.3.4.2 Analyse théorique de la mesure thermique
4.3.5 Spectroscopie de photo électron X (XPS)
4.3 .6 Détermination de la teneur de lignine insoluble dans l’acide
4.4 Synthèse et analyse des liquides ioniques
4.4.1 Purification des liquides ioniques
4.4.2 Méthodes de caractérisation des liquides ioniques
4.4.2.1 Résonnance Magnétique Nucléaire du proton (Lh RMN)
4.4.2.2 Détermination de la température de fusion des liquides ioniques
4.5 Élaboration et caractérisation des composites
4.5.l Élaboration des composites
4.5.2 Essais de traction
4.5.3 Morphologie des matériaux
Chapitre 5 – Résultats et Discussion
5.1 Extraction, purification et caractérisation de la lignine de la liqueur noire
5.1.1 Extraction de la lignine de la liqueur noire
5.1.2 Purification de la lignine extraite
5.1.3 Quantification des OH de la lignine par spectroscopie RMN du 3 lp de la Lignine
5.1.4 Caractérisation thermique de la lignine
5.1.4.1 Thermogravimétrie (ATG) de la lignine
5.1.4.2 Calorimétrie différentielle à balayage (DSC) de la lignine
5.1.5 Structure de la lignine précipitée
5.2 Synthèse des liquides ioniques ciblés
5.2.1 Synthèse de la première série de liquides ioniques ciblés
5.2.2 Synthèse de la deuxième série de liquides ioniques ciblés
5.3 Dissolution de la lignine dans les liquides ioniques
5.4 Mécanisme de dissolution de la lignine dans le liquide ionique
5.5 Récupération du liquide ionique et dissolution de la lignine
5.6 Étude de dépolymérisation de la lignine Kraft en milieu [DBuc4t[Cr
5.6.1 Détermination des fonctions avant et après
dépolymérisation par 3lp RMN
5.7 Élaboration d’un composite Polyéthylène basse densité (LDPE)/Kraft lignine
5.7.1 Influence de la lignine sur les propriétés mécaniques des composites
5.7.2 Influence de l’agent de couplage MAPE sur les propriétés mécaniques
5.7.3 Morphologie des composites avec ou sans MAPE
5.7.4 Effet de CUS04 sur la dispersion de la lignine dans la matrice LDPE
5.7.5 Effet du CUS04 sur les propriétés mécaniques des composites
Chapitre 6 – Article scientifique 1
6.1 Avant-Propos
6.2 Résumé
6.3 Abstract
6.4 Introduction
6.5 Experimental
6.5.1 Materials
6.5.2 Methods
6.5.2.1 Extraction of lignin from Kraft black liquor
6.5.2.2 Synthesis of [DBuc4t[Cr], [DBUC6t [Cr] and [DBUCst[Cr]
6.5.2.3 Dissolving the lignin precipitated from the Kraft
black liquor in the ionic liquids
6.5.3 Analytical Methods
6.5.3.1 SpectroscopyNMR 31p and IH
6.5.3.2 Spectroscopy FTIR
6.5.3 .3 Thermogravimetry and DSC
6.5.3.4 Karl Fischer
6.5.3.5 GPC analysis
6.6 Results and Discussion
6.6.1 Extraction of the Lignin of the Kraft Black Liquo
6.6.2 Synthesis and Properties oflonic Liquids
6.6.3 Dissolving the Lignin-C02 in [DBuc4t[Cr], [DBuc6t[Cr
], and [DBUCst[Cr]
6.7 Conclusions
6.8 Acknowledgments
6.9 References cited
Chapitre 7 – Article scientifique 2
7.1 Avant-Propos
7.2 Résumé
7.3 Abstract
7.4 Introduction
7.5 Experimental
7.5.1 Materials
7.5.2 Methods
7.5.2.1 Isolation of lignin from Kraft black liquor
7.5.2.2 Synthesis ofionic liquid [DBUC4t[Cr]
7.5 .2.3 Thermal treatment of lignin precipitated in [DBUC4t[Cr]
7.5.3 Analytical Methods
7.5.3 .1 Fourier transform infrared spectrometry (FTIR)
7.5.3.2 Spectroscopy NMR 31p and IH
7.5.3 .3 Thermogravimetric analysis (TGA)
7.5.3.4 Gel permeation chromatography (GPC)
7.6 Results and discussion
7.6.1 Extraction of Lignin from the Kraft Black Liquor
7.6.2 Total hydroxyl content
7.6.3 Synthesis of[DBUC4t[Cr)
7.6.4 Thermal Stability of [DBUC4t[Cr) at 250°C and different time
7.6.5 FTIR analysis oflignin after thermal treatrnent in [DBUC4t[Cr) at 150°C, 200°C and 250°C
7.6.6 Thermogravimetric analysis oflignin after treatment at 150,
200 and 250°C in [DBUC4t[Cr] at different times
7.6.7 The average Mn and Mw ofheat-treated lignin
7.7 140
7.8 Conclusion
Chapitre 8 – Article scientifique 3
8.1 Avant-Propos
8.2 Résumé
8.3 Abstract
8.4 Introduction
8.5 Material and Methods
8.5.1 Materials
8.5.2 Methods
8.5.2.1 Kraft lignin precipitation
8.5.2.2 Kraft Cu-lignin complex preparation
8.5.2.3 Membrane preparation
8.5.2.4 Analytical Methods
8.6 Results and discussions
8.6.1 Kraft lignin precipitation
8.6.2 Cu-lignin complex preparation
8.6.3 Membrane preparation
8.6.4 Water adsorption and resistance of the membranes
8.6.5 Optical microscopy characterization of the membranes
8.6.6 Mechanical properties of the membranes
8.7 Conclusions
8.8 Acknowledgments
Synthèse et conclusion
Bibliographie
