• Langue : Anglais
• Discipline : Chimie des matériaux
• Identifiant : 2023ULILR025
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 10/05/2023

Résumé en langue originale

Afin d'établir des voies possibles d'utilisation de métaux nobles récupérées du combustible nucléaire tels que le 107Pd, la présente thèse vise à étudier l'effet du rayonnement dans trois applications différentes : la catalyse hétérogène, avec - comme réaction modèle - l'hydrogénation du cinnamaldéhyde (CNA) ; la photocatalyse, avec - comme réaction modèle - la décoloration de l'orange de méthyle (MO) et la régénération des catalyseurs, désactivés lors de la synthèse de l'hydroxyméthyl furfural. Des protocoles ont été élaborés pour répondre aux exigences de sécurité nucléaire : applicable en boîte à gant et sorbonne, selon le cas.Le rayonnement β émis par le 107Pd n'a montré aucun effet lors de l'hydrogénation du CNA, indépendamment des conditions de réaction. En revanche, la décoloration a été initié par la présence de la radiation β sur le catalyseur en substituant de la lumière visible. Une diminution de l'absorbance (au point isosbéstique) a été observée. Ce dernier corrélait avec la quantité de catalyseur radioactif, mettant en évidence l'activation par le rayonnement β. Enfin, la régénération du catalyseur à base de Pd a donné des résultats prometteurs après l'irradiation γ, montrant notamment une augmentation de la performance catalytique après irradiation du catalyseur désactivé. Par ailleurs, le catalyseur à base de Ru, bien que généralement peu performant, a montré une activité plus élevée que l'activité du catalyseur frais après irradiation par rayonnement .

Résumé traduit

This thesis aimed to identify applications of noble metals recovered from spent nuclear fuels such as 107Pd. To study the effect of the radiation three different applications were selected: heterogeneous catalysis, with the hydrogenation of cinnamaldehyde (CNA) as model reaction; photocatalysis, with the decolourisation of methyl orange (MO) as model reaction; and the regeneration of catalysts, deactivated with the synthesis of hydroxymethyl furfural. Protocols were developed for the synthesis of the catalysts and the performance testing in restricted nuclear environment, namely in glove box and for the implementation of the reactions in glove box and extractor column as appropriate.Regarding the results it was found that β-radiation did not show any effect on the hydrogenation of CNA independent of the applied reaction conditions. On the other hand, the decolourisation of MO was successfully activated by the β-radiation of the catalyst. A decrease in absorbance (at the isosbestic point) was observed and was correlated to the amount of the catalyst employed, evidencing the effect of the irradiation doses. Finally, the regeneration of the Pd-based catalyst showed promising results after γ-irradiation, notably with a partial recovery of the initial catalytic performance after -irradiation. Meanwhile, the Ru-based catalyst, although generally not performing well, showed increased activity compared to the fresh catalyst upon -irradiation.