Ce travail a permis de mettre en évidence des phénomènes électriques originaux concernant les interactions entre les gaz et le dioxyde d'étain préalablement traité avec du SO₂. Les résultats expérimentaux ont conduit à considérer l'échantillon comme un dispositif électronique complexe mettant en jeu des effets électriques aux électrodes de contacts et aux joints de grains, ainsi que des effets chimiques de surface liés à l'adsorption des gaz. Il a été mis en évidence toute l'importance que peut entraîner la présence des barrières de potentiel aux interfaces. L'influence de l'eau ou des groupements hydroxyles sur les mécanismes d'interactions physicochimiques a été précisée. Cette étude permet par ailleurs de définir sous quelles conditions des gaz qualifiés d' "actif " peuvent induire des valeurs de conductances très élevées. Ces propriétés particulières ont été utilisées pour développer un capteur solide à gaz présentant des qualités intéressantes notamment au niveau de la sélectivité.

La mise en œuvre d'une technique d'analyse par "désorption en programmation de température" a permis de dénombrer 6 états énergétiques distincts de l'oxygène adsorbé à la surface de l'oxyde de nickel. En réalisant une étude systématique, il a été ainsi possible de définir les conditions d'existence de chacune de ces espèces et de suivre leurs cinétiques d'adsorption à différentes températures. Les résultats obtenus ont été exploités pour préparer divers échantillons de NiO en maîtrisant parfaitement la nature des espèces oxygénées adsorbées. Ceci a permis d'étudier sélectivement les propriétés de chaque espèce et de préciser son rôle dans un certain nombre de réactions de surface telles que la sulfatation de l'oxyde de nickel en présence de dioxyde de soufre gazeux.

Ce travail est en relation avec la thématique "Chimie Verte" en particulier, le rôle de la catalyse,l'utilisation des matières premières renouvelables et l'élimination des produits nocifs.- Quatre échantillons commerciaux de zircone tungstatée de Mel-Chemicals.- deux séries de zircone tungstatée préparées par deux méthodes différentes avec une teneuren WO3 de 1 à 20 % en masse.- des oxydes binaires tels que WO3-ZrO2, B2O3-ZrO2, Al2O3-ZrO2, Ga2O3-ZrO2 et In2O3-ZrO2.- des oxydes binaires tels que WO3-Me2O3 (Me = B, Al, Ga et In) et finalement des oxydesternaires WO3/(Me2O3-ZrO2) (Me = B, Al, Ga et In) ont été étudiés et préparés lors de cettethèse.La performance catalytique de ces catalyseurs a été évaluée dans l'hydrolyse de la cellobiose, ladéshydratation du fructose et la réduction catalytique sélective des NOx. Les propriétés acides etredox de surface ont été corrélées aux performances catalytiques. En général, la conversion totale est liée à l'acidité des catalyseurs. Les catalyseurs les plus sélectifs pour la déshydratation du fructose et en deNOx sont ceux présentant une acidité modérée.

L'objectif de cette étude est la diminution du pouvoir de combinaison du dioxyde de soufre des vins blancs liquoreux. La méthode retenue passe par l'élimination du vin de dérivés carbonylés naturellement présents et responsables de la formation de combinaisons bisulfitiques.Les dérivés carbonylés responsables de la plus grande partie du piégeage du dioxyde de soufre sont l'éthanal, l'acide pyruvique et l'acide 2-oxoglutarique. L'extraction de ces composés doit s'effectuer sans dénaturer les qualités organoleptiques du vin et sans générer l'apparition de nouvelles molécules dans le vin. Pour cela, la méthode retenue a été l'extraction liquide-solide : il s’agit de mettre en présence deux réactifs dont l’un l’agent d’extraction est fixé sur un support insoluble. Notre objectif est d’étudier la possibilité de substituer les polymères d’origine industrielle utilisés jusqu’à présent par des supports d’origine naturelle préparés à partir d’un constituant du bois : la lignine. Le recours à des supports d’origine naturelle, dérivé du bois, présente le double intérêt de permettre un meilleur contrôle des matériaux introduits dans le vin à traiter et de rendre les contaminations éventuelles provenant du traitement à priori, plus admissibles, étant constituées de composés déjà présents dans le bois de tonnellerie. / The objective of this study is the reduction of the power of sweet white wines sulfur dioxide combination. The method used relies on the extraction of carbonyl compounds from wine; these are naturally present and responsible for the formation of bisulfite combinations.The carbonyl compounds responsible for most of the trapping of sulfur dioxide are acetaldehyde, pyruvic acid and the 2-oxoglutaric. The extraction of these compounds should be done without altering the organoleptic qualities of wine and without creating the appearance of new molecules in wine. Therefore, the method we used was the liquid-solid extraction: bringing together two reactants, one of which -the extracting agent- is attached to an insoluble support.Our goal is to study the possibility of substituting the industrial polymers, used so far, by natural origin supports, prepared from a wood constituent: the lignin.The use of natural origin materials, deriving from wood, has the double advantage of allowing a better control of materials, introduced in the wine process, and making more acceptable the possible contaminations broad about by the a priori treatment, as they are compounds already present in the wood cooperage.

Résumé confidentiel / Résumé confidentiel

Au cours de la conservation du vin en bouteille, des réactions d’oxydation ont lieu et peuvent conduire à des défauts organoleptiques. Les principaux facteurs impliqués dans ces phénomènes d’oxydation sont l’oxygène et les propriétés barrière de l’obturateur. Malgré de récents travaux, ces dix dernières années, sur la quantification des transferts d’oxygène durant le procédé d’élaboration du vin et lors de sa conservation, peu d’études se rapportent aux interactions entre les molécules diffusantes et les matériaux d’obturation. Le matériau étudié dans ce travail est le liège brut, n’ayant subi aucun traitement de lavage ni de surface. Ce manuscrit de thèse aborde le transfert de quelques molécules actives du vin dans le liège, en considérant des transferts en phase gazeuse. Les molécules retenues sont : l’eau, l’éthanol, le dioxyde de soufre et l’oxygène. La thermodynamique d’adsorption de corps purs et de mélanges a principalement été étudiée en réalisant des isothermes d’adsorption en phase gazeuse et des mesures des enthalpies d’adsorption. Tout d’abord, nous avons montré que les mécanismes d’adsorption des corps purs diffèrent selon l’adsorbat. La vapeur d’eau se trouve uniquement physisorbée alors que le dioxyde de soufre et l’éthanol présentent un processus de physisorption et de chimisorption. En outre, des phénomènes de gonflement du liège sont très fortement suspectés dans le cas de l’eau et de l’éthanol. Puis, l’étude de l’adsorption du mélange eau et dioxyde de soufre a montré très clairement que le processus d’adsorption est déplacé en faveur de l’eau. Les quantités faibles de dioxyde de soufre adsorbées ne peuvent alors pas expliquer les pertes de dioxyde de soufre observées lors de la conservation des vins en bouteille. Enfin, l’étude du transfert d’oxygène au travers du liège a été réalisée grâce à une technique manométrique développée au laboratoire associant une approche expérimentale et la modélisation. Pour la première fois un coefficient de diffusion de l’oxygène dans le liège a été déterminé en tenant compte de la variabilité du matériau. / During wine ageing, oxidation reactions occur and can lead to wine sensory defaults. The main factors involved in this phenomenon are oxygen and gas barrier properties of stoppers. During the last ten years, some studies investigated oxygen transfer during winemaking and wine storage. However, only few of them deal with the interactions between molecules and sealing materials. The material studied in this work is raw cork, without any treatment, neither washed nor surface treated (with paraffin or silicone). This Phd work focuses on mass transfer of some wine active molecules, in gas phase, through the cork. The selected molecules are water, ethanol, sulphur dioxide and oxygen. An adsorption thermodynamic study is performed on single compounds and on binary mixture, by means of thermogravimetric and differential calorimetry analysis. Three main results emerge from this study. First we show that the adsorption mechanism of single compounds varies according to the adsorbate. Water molecules are physisorbed whereas ethanol and sulphur dioxide are both physisorbed and chemisorbed. Moreover, a swelling phenomenon is highly suspected for water and ethanol. Then, adsorption of binary mixture of water and sulphur dioxide reveals that the equilibrium is shift in favour of water. Therefore, the small quantity of sulphur dioxide adsorbed cannot explain its concentration decrease during wine storage. Finally, a detailed study of oxygen transfer through cork, carried out by a manometric method developed in our laboratory, combines experimental and modeling approaches. For the first time, a diffusion coefficient of oxygen through cork is given by taking into account the cork material heterogeneity.

L’utilisation du dioxyde de carbone (CO₂) comme source de composés C1 pour la chimie fine est intéressante d’un point de vue économique et pour des raisons écologiques. Issu de l’oxydation de la matière carbonée, le CO₂ est un gaz non-toxique, abondant et peu coûteux. Sa transformation en produits chimiques présentant de hautes valeurs ajoutées est actuellement entravée par sa stabilité thermodynamique. Afin de développer de nouveaux processus et catalyseurs pour la réduction catalytique du CO₂, une compréhension détaillée des mécanismes réactionnels de l’activation et de la réduction de ce gaz est nécessaire. En utilisant comme catalyseurs des paires de Lewis frustrée (FLPs) contenant une base azotée liée à un ion silicénium, les influences respectives de l’adduit CO₂-FLP et du réducteur ont été déterminées expérimentalement et par calcul DFT dans le cadre de l’hydroboration du CO₂ en équivalent de méthanol. Une nouvelle réaction visant à la création de liaisons carbone–carbone par le transfert du fragment pyridyle de molécules de pyridylsilanes (C₅H₄N–SiMe₃) sur le CO₂ était également étudiée. Le mécanisme réactionnel de cette transformation a été établi sur la base de calculs théoriques. Nous avons montré le double rôle du CO₂ qui est à la fois un réactif et un catalyseur de la réaction de transfert du groupe pyridyle. La compréhension fine de cette réaction nous a permis de l’étendre à la formation de sulfones et sulfonamides qui sont des groupements chimiques essentiels dans le domaine pharmaceutique. En utilisant le SO₂ à la fois comme catalyseur et réactif, des silanes aromatiques et hétéro-aromatiques ont été transformés en sulfones correspondants en une seule étape. Finalement, nous avons trouvé un couplage croisé original, de type Hiyama, entre espèces aromatiques électrophiles et des espèces C(sp2)–Si nucléophiles en présence de SO₂. / The use of CO₂ as a C1 chemical feedstock for the fine chemical industry is interesting both economically and ecologically, as CO₂ is non-toxic, abundant and cheap. Nevertheless, transformations of CO₂ into value-added products is hampered by its high thermodynamic stability and its inertness toward reduction. In order to design new catalysts able to overcome this kinetic challenge, a profound understanding of the reaction mechanisms at play in CO₂ reduction is needed. Using novel N/Si+ frustrated Lewis pairs (FLPs), the influence of CO₂ adducts and different hydroborane reducing agents on the reaction mechanism in the catalytic hydroboration of CO₂ were investigated, both by DFT calculations and experiments. In a second step, the reaction mechanism of a novel reaction for the creation of C–C bonds from CO₂ and pyridylsilanes (C₅H₄N–SiMe₃) was analyzed by DFT calculations. It was shown that CO₂ plays a double role in this transformation, acting both as a catalyst and a C1-building block. The fine understanding of this transformation then led to the development of a novel approach for the synthesis of sulfones and sulfonamides. Starting from SO₂ and aromatic silanes/amine silanes, these products were obtained in a single step under metal-free conditions. Noteworthy, sulfones and sulfonamides are common motifs in organic chemistry and found in a variety of highly important drugs. Finally, this concept was extended to aromatic halides as coupling partners, and it was thus shown for the first time that a sulfonylative Hiyama reaction is a possible approach to the synthesis of sulfones.

Ce mémoire décrit et analyse différents types de systèmes d'échange de droits d'émission utilisés dans le cadre de politiques de gestion de la pollution atmosphérique. L'objectif premier est de répertorier des enjeux juridiques étant liés à l'efficacité de ces systèmes. Dans un premier temps, nous nous attardons à la structure et aux mécanismes internes des systèmes d'échange de droits d'émission. Tout d'abord, nous soulignons le fondement théorique de ce type de système. Nous évaluons par la suite la structure et certains litiges liés au système d'échange américain dans le cadre des émissions de dioxyde de soufre. Dans un deuxième temps, nous continuons la description de systèmes en nous attardant plus spécifiquement aux interactions entre les systèmes d'échange de droits d'émission et les autres politiques et règlementations environnementales (incluant d'autres systèmes d'échange d'émission) visant la même problématique environnementale. / The present essay describes and analyses different types of emissions trading schemes as an instrument in air quality and environmental policy. The objective is to index legal stakes or risks relating to the efficiency of emissions trading schemes. ln the first part, we evaluate the structure and the design of emissions trading schemes. The knowledge of the economic theory transcending those schemes is necessary to understand ail the structural mechanisms. After this evaluation, this essay proposes an analysis of the U.S. sulphur dioxide program based on the U.S. Clean Air Act and sorne of the litigations that occurred in the application of the said program. ln part two, we are describing the structure and the design of emissions trading schemes with the specific goal of underlining the interactions between different types of environmental policies or regulations and emissions trading schemes when they are ail used for the same environmental problem.

Ce mémoire décrit et analyse différents types de systèmes d'échange de droits d'émission utilisés dans le cadre de politiques de gestion de la pollution atmosphérique. L'objectif premier est de répertorier des enjeux juridiques étant liés à l'efficacité de ces systèmes. Dans un premier temps, nous nous attardons à la structure et aux mécanismes internes des systèmes d'échange de droits d'émission. Tout d'abord, nous soulignons le fondement théorique de ce type de système. Nous évaluons par la suite la structure et certains litiges liés au système d'échange américain dans le cadre des émissions de dioxyde de soufre. Dans un deuxième temps, nous continuons la description de systèmes en nous attardant plus spécifiquement aux interactions entre les systèmes d'échange de droits d'émission et les autres politiques et règlementations environnementales (incluant d'autres systèmes d'échange d'émission) visant la même problématique environnementale. / The present essay describes and analyses different types of emissions trading schemes as an instrument in air quality and environmental policy. The objective is to index legal stakes or risks relating to the efficiency of emissions trading schemes. ln the first part, we evaluate the structure and the design of emissions trading schemes. The knowledge of the economic theory transcending those schemes is necessary to understand ail the structural mechanisms. After this evaluation, this essay proposes an analysis of the U.S. sulphur dioxide program based on the U.S. Clean Air Act and sorne of the litigations that occurred in the application of the said program. ln part two, we are describing the structure and the design of emissions trading schemes with the specific goal of underlining the interactions between different types of environmental policies or regulations and emissions trading schemes when they are ail used for the same environmental problem. / "Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Maîtrise en droit (LL.M.) option recherche". Ce mémoire a été accepté à l'unanimité et classé parmi les 15% des mémoires de la discipline. Commentaires du jury ; "Le jury souligne la difficulté du sujet et l'importance des enjeux économiques, politiques et juridiques. Le candidat a bien déblayé le sujet et a su structurer son analyse de manière intéressante".

Au cours de la conservation du vin en bouteille, des réactions d'oxydation ont lieu et peuvent conduire à des défauts organoleptiques. Les principaux facteurs impliqués dans ces phénomènes d'oxydation sont l'oxygène et les propriétés barrière de l'obturateur. Malgré de récents travaux, ces dix dernières années, sur la quantification des transferts d'oxygène durant le procédé d'élaboration du vin et lors de sa conservation, peu d'études se rapportent aux interactions entre les molécules diffusantes et les matériaux d'obturation. Le matériau étudié dans ce travail est le liège brut, n'ayant subi aucun traitement de lavage ni de surface. Ce manuscrit de thèse aborde le transfert de quelques molécules actives du vin dans le liège, en considérant des transferts en phase gazeuse. Les molécules retenues sont : l'eau, l'éthanol, le dioxyde de soufre et l'oxygène. La thermodynamique d'adsorption de corps purs et de mélanges a principalement été étudiée en réalisant des isothermes d'adsorption en phase gazeuse et des mesures des enthalpies d'adsorption. Tout d'abord, nous avons montré que les mécanismes d'adsorption des corps purs diffèrent selon l'adsorbat. La vapeur d'eau se trouve uniquement physisorbée alors que le dioxyde de soufre et l'éthanol présentent un processus de physisorption et de chimisorption. En outre, des phénomènes de gonflement du liège sont très fortement suspectés dans le cas de l'eau et de l'éthanol. Puis, l'étude de l'adsorption du mélange eau et dioxyde de soufre a montré très clairement que le processus d'adsorption est déplacé en faveur de l'eau. Les quantités faibles de dioxyde de soufre adsorbées ne peuvent alors pas expliquer les pertes de dioxyde de soufre observées lors de la conservation des vins en bouteille. Enfin, l'étude du transfert d'oxygène au travers du liège a été réalisée grâce à une technique manométrique développée au laboratoire associant une approche expérimentale et la modélisation. Pour la première fois un coefficient de diffusion de l'oxygène dans le liège a été déterminé en tenant compte de la variabilité du matériau.