Les composites organiques-inorganiques avec la zéolithe comme matrice hôte sont de plus en plus étudiés dans le but de concevoir des matériaux multifonctionnels conjuguant les propriétés de la molécule organique et celle de la zéolithe (ex. : élaboration de commutateurs magnétiques/optiques, doubleurs de fréquence). Les propriétés macroscopiques recherchées (SHG, transition de spin) dépendent des interactions entre les espèces organiques invitées et la zéolithe (charpente, cations compensateurs de charge), qui sont encore mal connue, en particulier en raison de l'absence de structures cristallographiques précises. Cette thèse s'est intéressée à deux types de composites principalement : (Co2+(bpy)3-zéolithe X) réputé présenter une transition de spin en température et dmpNA-MORdénite), à propriété potentielle de génération de second harmonique. Dans l’étude du composite magnétique, nous nous sommes particulièrement penché sur l'évolution de la structure de la zéolithe précurseur Na,Co-X dans différents état d’hydratation. Des études complémentaires par diffraction des rayons X sur monocristal, EXAFS et simulations Monte-Carlo ont mis en évidence la forte interaction entre cations cobalt et charpente aluminosilicatée ainsi que la migration des cations Co2+ accompagnant l'hydratation progressive de la zéolithe Na,Co-X. L’étude structurale du composite dmpNA-mordénite par diffraction des rayons X sur poudre (synchrotron SPring-8, Japon) a montré que les canaux droits de la mordénite sont presque totalement occupés par les molécules de dmpNA, qui adoptent un empilement quasi linéaire favorable à la Génération de Seconde Harmonique. / The organic-inorganic composites with zeolite as host matrix are mostly studied to produce performing materials for non-linear optics, optoelectronics, optical/magnetic memories. The performances of these new materials are driven by the coupling between the guest and host properties, in particular, by the molecularframework, molecular-cation interactions. Actually, only few accurate crystallographic structures of such composite are available in literature, so the guest-host interactions are still little known. In this work, I’m interested in the crystallographic structures of two composites: temperature induced spin crossover Co2+(bpy)3-zeolite X and dmpNA-mordenite that have to produce the Second Harmonic Generation signal. In the case of magnetic composite, I have particularly studied the composite precursor, zeolite Na,Co-X, in the different hydration states in order to follow an insight on structural modifications induced by water molecules desorption. Because of desorder, the structural studies are difficult. Nevertheless, the complementarities of the experimental (X-ray Diffraction and Absorption) and simulations (Monte-Carlo) approaches were fruitful to obtain the accurate partially/completely hydrated and dehydrated structures. These structures clearly show the cell volume contraction and cation migrations over dehydration that where caused by the strong cobalt –framework interactions. The crystal structure of dmpNA-mordenite has been determined from high resolution synchrotron powder diffraction and showed that zeolite straight channels are completely loaded with dmpNA molecules with a moderate tilt angle relative to the channel axe which is favourable to frequency doubling signal.

Dans cette thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés au cas d'adsorptions compétitives sur des zéolithes, de molécules polaires en phase gaz, sous irradiation micro-ondes. Dans un premier temps, nous avons étudié de façon approfondie les mécanismes d'interactions onde-matière sur des systèmes adsorbant-adsorbant à l'aide de mesures de permittivités. Dans un second temps, des adsorptions ont été effectuées à l'échelle pilote et ont permis d'analyser les possibilités réelles, offertes par les micro-ondes. Le procédé de régénération adsorbant sous micro-ondes a été décrit à l'aide d'un modèle multi-physique et validé expérimentalement. Un procédé de purification d'un courant gazeux humide chargé en COV apolaire a été proposé. Ce procédé permet une récupération sélective et efficace des molécules d'eau et de toluène. Ce procédé s'appuie sur les différences de sélectivités d'adsorption de plusieurs zéolithes, ainsi que sur leurs pertes diélectriques contrastées. / In this thesis, we particularly focused on competitive sorption of polar/apolar gaseous mixtures on zeolites under microwave irradiations. In a first step, we precisely studied wave-material mechanisms occuring between an electromagnetic wave and an adsorbat-adsorbent couple by studying thier dieclectric properties. In a second step, co-sorptions under microwave on a bench test have been realised and analysed. They showed the real advantages that microwave can bring to tjis process. Then, a regeneration process have benn described with a pmutiphysic modelling and experimentally validated. A purification process of a humide gas flow loaded with an apolar VOC have been proposed. The case of toluene, as an apolar compound, has been experimentally treated. This process allows an efficient and selective recovery of water and toluene molecules. This process uses the sorption selectivity properties of several zeolites and their contrasted dielectric losses.

Synthèses et structures cristallines de nanocomposites polymère/zéolithe obtenus à haute pression. Les nanocomposites polymère/zéolithe forment une classe de matériaux constitués par une chaine de polymère à l’intérieur d’une zéolithe (matériau poreux dont la matrice est principalement formée par des tétraèdres SiO4). Le confinement élevé dans les micropores du matériau stabilise le polymère réactif et améliore les propriétés physiques (électrique, optique,...) tout en permettant leurs exploitations. L’insertion du monomère dans la zéolithe a lieu à haute pression en utilisant une cellule à enclumes de diamant et la polymérisation (suivie par spectroscopie infrarouge) est induite par la pression pour former le polymère confiné dans les pores. Aucune aide externe supplémentaire ou catalyseur n’est nécessaire. Quelques études précédentes ont montré la faisabilité de synthétiser des nanocomposites polymère/zéolithe à partir d’une zéolithe à porosité 3D. Ici on s’intéresse aux zéolithes hôtes à porosité 1D qui, contrairement aux pores tridimensionnels, peuvent induire la formation de chaines polymères linéaires disposant de propriétés directionnelles.Dans cette étude on a travaillé sur la synthèse de polyacétylène/TON et de polycarbonyle/TON, les chaines polymères s’adaptent étroitement avec les pores unidimensionnels de 5.7x4.6 Å de la TON (Theta-1, ZSM-22).La caractérisation par diffraction des rayons X a permis l’affinement de la structure des nanocomposites par méthode de Rietveld et la localisation du polymère grâce aux cartes de différence Fourier, ce qui permet de quantifier le nombre de chaines par maille. Il y en a quatre dans le cas du polyacétylène et une pour le polycarbonyle. Des calculs DFT ont été réalisés dans le cas de la TON, le polyacétylène/TON et le polycarbonyle/TON pour prévoir les propriétés physiques : modification d’un état isolant en semi-conducteur ou métallique. / Synthesis of linear polymer/zeolite nanocomposites under high pressurePolymer/zeolite nanocomposites form a class of materials constituted by polymer chains inside the pores of the zeolite (porous materials with a framework principally built up of SiO4 tetrahedra). Confinement in the microporous material allows reactive polymers to be stabilized, opening the way for the exploitation of their electrical and optical properties. The insertion of monomers in the zeolite takes place in a diamond anvil cell under high pressure, which induces polymerization (monitored by infrared spectroscopy) without any external assistance, avoiding the use of unwanted catalysts. The use of a zeolite host with unidirectional porosity, unlike previously investigated three-dimensional pore systems zeolites, can induce the formation of linear polymers with useful directional properties. In this work, we studied the synthesis of polyacetylene/TON and polycarbonyl/TON composites, as the linear polymers fit in the unidirectional 5.7x4.6 Å micropores of TON (Theta-1, ZSM-22).Characterization by X-ray diffraction allowed us to perform structure refinements of nanocomposites by the Rietveld method and to locate the polymer using difference Fourier maps, which also provide information on the number of chains by unit cell. There are 4 in the case of polyacetylene and 1 for polycarbonyl. DFT calculations were performed for TON, polyacetylene/TON and polycarbonyl/TON to predict their physical properties: transition from an insulating to a semi-conducting or metallic state.

Les zéolithes représentent une importante classe de catalyseurs hétérogènes largement utilisées dans l’industrie. En effet, ce sont des catalyseurs de choix pour de multiples réactions grâce à leurs propriétés uniques largement modulables, à savoir leur forte acidité de Brønsted, leur grande surface spécifique, leur stabilité hydrothermique et leur sélectivité de forme. Cependant, la taille de leur micropores engendre des difficultés en terme de diffusion, réduisant ainsi leur potentiel catalytique. Ainsi, la conception sur mesure, en fonction de l’application finale, semble être une méthode très intéressante pour le développement de nouveaux catalyseurs zéolithiques.Les travaux réalisés au cours de cette Thèse ont pour objectif la conception de zéolithes à trois échelles : (i) au niveau du site actif en jouant sur la force acide et sur leur accessibilité, (ii) au niveau macroscopique par la taille des cristaux et (iii) au niveau du réacteur en les déposant sur divers supports. Ces différentes zéolithes ont été évaluées dans deux réactions acides : la chloration d’aromatiques et la conversion du méthanol en oléfines légères (MTO).Des zéolithes hiérarchisées ont été synthétisées selon diverses méthodes pré- ou post-Synthétiques et testées dans la chloration du nitrobenzène et du chlorobenzène. De plus, des cristaux « géant » de ZSM-5, préparés par voie fluorure, ont été évalués dans le MTO.La corrélation directe entre l’activité catalytique et les propriétés intrinsèques des zéolithes a permis de souligner les propriétés indispensables à chaque réactions. / Zeolites are aluminosilicate catalysts of great importance for the chemical industries. Their unique properties, i.e., strong Brønsted acidity, high surface area, high hydrothermal stability, and shape selectivity, combined with an extensive tunability, render them the candidate of choice in various reactions. Nevertheless, often only a fraction of their potential is exploited, due to access and diffusion limitation to/in their micropores. In this field, the rational design appears as a valuable method to design new zeolite catalysts, according to their targeted application.The work described in this Thesis aims in the design of zeolites at three levels: (i) acid site by playing on the acid strength and on the accessibility, (ii) microscopic scale by adapting the crystal size and (iii) reactor level by coating zeolite crystals on different supports. These as-Prepared zeolites were evaluated in two acid-Catalyzed reactions: the aromatics chlorination and the conversion of methanol in light olefins (MTO).Hierarchical zeolites were synthesized according to several pre- or post-Synthetic modifications and evaluated in nitro- and chlorobenzene chlorinations. Besides, “giant” ZSM-5 zeolites, prepared according to fluoride-Mediated route, as well as zeolite coatings on β-SiC, were tested in the MTO reaction.Thanks to a direct correlation between catalytic activities and intrinsic properties, optimal catalyst properties were highlighted in both reactions.

Le furfural est produit actuellement par des procédés industriels"batch" utilisant des catalyseurs acides très actifs, comme l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique. Ces méthodes offrent des rendements molaires moyens en furfural de 40 à 50 % du furfural potentiel contenu dans la source de pentosans, principale composante de la fraction hémicellulosique de la biomasse. Ces rendements sont accompagnés d'une sélectivité de l'ordre de 50 %. La forte activité des acides minéraux rend la réaction de déshydratation peu sélective. En effet, sous hautes acidité et température, la formation de polymères dérivés du furfural et de sous-produits de condensation devient inévitable. Considérant que la fraction hémicellulosique, selon l'essence d'arbre, peut représenter entre 20 et 40 % en masse de la biomasse végétale, cette matière première renouvelable demeure, encore à ce jour, sous valorisée. Ce mémoire présente une nouvelle unité réactionnelle où la technologie du réacteur"plug flow" biphasique est utilisée de façon à ce que le furfural produit dans la phase aqueuse soit transféré instantanément dans un solvant organique. Ce mode d'opération solubilise le furfural dès sa formation, limitant ainsi sa dégradation/polymérisation. De plus, la méthode proposée se tourne vers des catalyseurs moins actifs et plus sélectifs que les acides minéraux (HCl, H[indice inférieur 2]SO[indice inférieur 4], etc.) : les zéolithes. La déshydratation des pentoses nécessitant une catalyse acide, l'imprégnation des zéolithes étudiées fut exécutée avec l'acide phosphorique (H[indice inférieur 3]PO[indice inférieur 4]). Les conditions d'opération de l'unité jugées optimales ont été évaluées, a priori, par des simulations cinétiques. Des travaux préliminaires effectués sur la régénération et la réutilisation de ces catalyseurs hétérogènes ont démontré l'intérêt de poursuivre la recherche dans cette direction. Des rendements molaires et sélectivités élevés atteignant plus de 90 % du furfural potentiel furent obtenus. Un exercice de dimensionnement, présenté en Annexe A, a permis de démontrer que la conception d'un tel réacteur était réalisable à l'échelle industrielle.

L'estérification de Fisher est une étape importante pour développer un procédé produisant de l'éthanol à partir de biomasse gazéifiée. Cette réaction réversible permet de transformer l'acide acétique et l'alcool, produits à partir de gaz de synthèse, en acétate de méthyle ou d'éthyle. L'ester peut, par la suite, subir une hydrogénolyse pour produire de l'éthanol. Le but de ce projet est de briser l'équilibre de réaction pour obtenir une plus grande conversion dans un procédé continu. Un montage de distillation réactive a permis d'obtenir une conversion élevée pour la formation d'acétate de méthyle, c'est-à-dire de plus de 96 % avec un ratio molaire de méthanol sur acide acétique de 2. Il y avait 3 % d'acide sulfurique comme catalyseur dans l'acide acétique et le ratio de reflux était de 1,4. Lorsque ce ratio molaire était de 1, la conversion était de 89 %, mais la pureté du distillat était plus élevée, 93 % d'acétate de méthyle sur une base massique. En effet, lorsque le méthanol est utilisé en excès, il se retrouve en tête de colonne. Un bullage de gaz inerte au rebouilleur a été évalué dans le but d'emporter plus aisément l'acétate de méthyle au fur et à mesure de sa formation et ainsi obtenir un produit plus pur. Cette stratégie s'est vue inefficace, car le méthanol était emporté et ce dernier traversait plus rapidement la zone réactive, résultant en une conversion moindre. De plus, les meilleurs résultats pour la formation d'acétate d'éthyle avec la distillation réactive étaient de 77 % de conversion avec 3 % d'acide sulfurique dans l'acide acétique et un ratio de reflux de 1,45. Il y avait alors une fraction massique d'acétate d'éthyle de 0,71 dans le distillat. Un réacteur en phase vapeur a été testé avec différents catalyseurs. La résine échangeuse d'ion cationique avait tendance à se désactiver en perdant son groupement sulfonique. De plus, certaines zéolithes présentaient une activité plus élevée comme la H-Mordenite avec un ratio Si/Al de 20 et la H-Y zéolithe avec un ratio Si/Al de 31. La H-Mordenite a présenté une activité constante sur un test de 72 heures avec une conversion d'environ 83 % et une fraction massique d'acétate d'éthyle de 0,67 au condensat. La température de réaction était alors de 140 ÀC, le GHSV était de 500 et le ratio molaire éthanol sur acide acétique de un. De plus, pour favoriser la réaction vers les produits selon le principe de Le Châtelier, la zéolithe LTA 3A a été utilisée avec succès pour absorber l'eau produite. Deux lits catalytiques superposés par deux lits de dessiccant ont servi à l'expérience. Une conversion de 97 % a été atteinte avec cette zéolithe et le pourcentage d'eau dans le condensat était de 0,13%. Pour la même configuration du réacteur avec du carbure de silicium au lieu du dessiccant, la conversion était de 91 % avec 9 % d'eau dans les produits. Ces résultats ont été obtenus avec un GHSV de 250, une température de 140 ÀC et un ratio molaire éthanol sur acide acétique de 0,5.

Les travaux de cette thèse concernent la compréhension à l'échelle atomique des processus physico chimiques intervenant aux interfaces et dans des phases diluées. Pour commencer, nous avons étudié l'interaction entre la molécule 1,4-diazabicyclo [2.2.2]octane (DABCO) et un atome de gaz rare (He, Ne, Ar, Kr). Nous avons effectué une analyse systématique de ces systèmes, et nous en avons conclu que la méthode MP2 associée à une base diffuse est suffisamment précise pour décrire le système DABCO - Ar. Les surfaces d'énergie potentielle des complexes DABCO - gaz rare ont été calculées, ce qui nous a permis de réattribuer les spectres expérimentaux de ces espèces. Ensuite, nous nous sommes concentré sur les complexes DABCO - Arn (avec n = 2, 3, 4) neutres et ioniques. Nous avons montré que le DABCO interagi avec les atomes d'argon, et subit des déformations dues à l'effet de cette interaction faible sur ses modes de vibration. Par la suite, nous avons étudié les plus bas états électroniques du DABCO - Arn (n = 1, 2, 3). Nos résultats pourront être étendus à l'interprétation qualitative des études spectroscopiques et dynamiques des molécules de DABCO absorbés dans de grands agrégats d'argon. Enfin, nous avons étudié l'interaction entre l'imidazole et une couche d'or en présence de CO2. Nous avons montré que la molécule d'imidazole se fixe à l'agrégat d'or par une liaison covalente entre l'atome d'azote et un atome d'or, ainsi que des interactions faibles de type van der Waals entre les atomes d'hydrogène et la surface d'or. Nous avons déterminé que le site préférentiel pour l'interaction imidazole - or est le site top. Cette interaction permet un transfert de charge de l'imidazole vers la surface d'or, ce qui affecte la capture du CO2 (environ 50% plus faible par rapport à l'interaction Im(seule) - CO2). Mais l'augmentation du nombre de molécules d'imidazole à la surface de la couche d'or pourrait permettre une liaison plus forte entre le CO2 et l'imidazole

Les zéolithes sont des matériaux aluminosilicates nanoporeux largement utilisés dans l'industrie pour la filtration de l'eau, la séparation de gaz et le craquage des bruts pétroliers. Leurs propriétés d'adsorption et de catalyse sont reliées à la géométrie de leur réseau poreux d'une part et aux cations qui sont présents à leur surface d'autre part. Dans cette thèse, nous étudions par simulation moléculaire l'adsorption de molécules polaires, i.e. l'eau et le méthanol, dans deux zéolithes sodiques de type Faujasite. L'objectif de ce travail est d'étudier l'effet de la présence de molécules adsorbées sur la position et la dynamique des cations sodium et inversement l'effet des cations sur l'adsorption et la diffusion des molécules d'adsorbat. Nous nous sommes tout d'abord attachés à simuler par la méthode Monte Carlo le processus d'adsorption en fonction de plusieurs paramètres: i) répartition et densité des substitutions Si/Al, ii) valeur des charges électriques portées par le réseau zéolithique et iii) nature des potentiels d'interaction. Nous avons ainsi pu simuler les isothermes et les chaleurs d'adsorption d'une part et d'autre part la redistribution cristallographique des cations en fonction du nombre de molécules adsorbées, Nous nous avons ensuite porté notre intérêt à l'aide de la méthode de Dynamique Moléculaire, aux propriétés dynamiques (diffusion, transport) du système molécules adsorbées/cations/zéolithe. L'originalité de ce projet réside dans l'utilisation de ces deux techniques complémentaires qui permettent d'accéder aux propriétés thermodynamiques, structurales et dynamiques de tels systèmes. Les résultats de ces simulations sont comparés, en particulier, à ceux obtenus expérimentalement par Spectroscopie de Relaxation Diélectrique. / Zeolites are nanoporous aluminosilicate materials which attract a great deal of attention because of their use in industry for water filtration, phase separation and for cracking of crude oil. Their adsorption and catalysis properties depend on their pores geometry and on the cations which are located at their surface. In this work, we study by means of molecular simulation techniques the adsorption of polar molecules, i.e; water and methanol, in two zeolites type Faujasite. The aim of this study is to determine, on the one hand, the effect of the adsorbate on the cation distribution and dynamics at the surface of the zeolite and, on the other hand, the effect of the cation density on the adsorption and diffusion of the adsorbate molecules. We first simulate by Monte Carlo methods the adsorption of water and methanol and investigate the influence of several parameters: i) localisation and density of Si/Al substitution, ii) electrical charges at the nanopore surface and iii) expression of the interaction potential between the various atoms of the considered system. We thus calculated isotherms and heat of adsorption as well as the crystallographic re-localisation of the sodium cation as a function of the adsorbed molecule loading. . Then, we study by Molecular Dynamics the dynamics of the system adsorbate/cations/zeolite. The originality of this project lies in the use of both Molecular Dynamics and Monte Carlo techniques, which are complementary to study the thermodynamic, structural and dynamical properties of confined systems. Our simulation results are compared with those obtained by means of Dielectric Relaxation Spectroscopy experiments.

Afin de satisfaire à un cahier des charges toujours plus exigeant, l'industrie spatiale se doit d'innover en permanence, notamment dans le domaine du maintien des performances. De fait, la minimisation de la contamination moléculaire, qui provient du dégazage sous vide des matériaux constitutifs du satellite, permet d'éviter une baisse progressive des performances de ce dernier. En effet, les molécules organiques issues de ce dégazage peuvent se déposer sur les optiques ou les revêtements de contrôle thennique, altérant ainsi leur fonctionnement. De par leur porosité contrôlée, les zéolithes possèdent des propriétés compatibles avec une utilisation en orbite. Le principal obstacle à l'utilisation de ces matériaux concerne leur mise en forme. Contrairement aux poudres, les films zéolithiques permettent d'éviter la génération de poussières et présentent une meilleure durabilité tout le long de la mission en orbite.Le but de ce travail est d'étudier les propriétés d'adsorption de différentes structures zéolithiques vis-à-vis de divers polluants organiques Des films de zéolithes de types BEA et FAU ont été déposés sur des supports en verre et en fibres de carbone, respectivement. Dans les deux cas, des films homogènes, dotés d'une épaisseur compatible avec une utilisation en orbite, ont été obtenus. Les quantités adsorbées par les films ont été comparées à celles des poudres zéolithiques correspondantes. Il ressort de cette étude que les capacités d'adsorption sont légèrement plus faibles pour les films que pour les poudres, en raison de la présence de barrières diffusionnelles dans les films. Cependant, des études de désorption menées sous vide et en température ont établi que les films présentaient de meilleures capacités de rétention que les poudres, confirmant leur applicabilité dans le domaine de la décontamination moléculaire en orbite. / Molecular contamination control has been described as a key parameter for the optimization of on-orbit satellit functioning. In space conditions, the outgassing of organic pollutants jeopardizes the performances of certain instrument by contaminating critical surfaces such as thermal radiators and optical systems. The chemical nature of these pollutant has been investigated by the NASA, which listed the most frequent ones in a table. Several types of outgassed molecule were identified, mainly deriving from plasticizers (phthalates, adipates...). Moreover, elastomers, adhesives and other compounds such as hydrocarbons were also found in important quantities.In order to minimize the molecular contamination, techniques involving pre-flight bakeouts were set up, but rapidly proved to be expensive and time-consuming, as an important number of outgassing cycles was required to efficiently decrease the molecular contaminationThat is why other porous materials had to be investigated, highlighting zeolite relevancy for satellite decontamination.These aluminosilicate materials exhibit an ordered molecular-sized porous network which induces high sorption properties and an outstanding size and shape selectivity. Another topic of interest deals with the shaping of zeolite for their use in space conditions. Unlike powder materials, zeolite films avoid the generation of dust particles in low earth orbit and can be easily embedded in appropriate areas throughout the lifetime of the mission.This work deals with the preparation of zeolite films and the adsorption of organic contaminants onto their surface. Zeolite beta and faujasite films were prepared on glass substrates and carbon fibers, respectively. The sorption properties towards several alkanes and aromatic molecules were investigated and the performances compared to the powders counterparts. It was shown that the films presented slightly lower sorption properties in comparison to powders, due to diffusional barriers. Nevertheless, the properties were satisfactory in respect to the requirements of space industry.

L’eau sous forme dissoute, émulsifiée ou libre est l’une des contaminants les plus nocifs pour les huiles lubrifiantes. Sa concentration élevée dans les lubrifiants conduit à la dégradation et à la corrosion des ces derniers ainsi qu’à une usure excessive et un endommagement des surfaces métalliques lubrifiées. Vu les effets destructifs de la présence de l’eau dans les huiles lubrifiantes, le contrôle de leur teneur en eau semble indispensable afin de prolonger simultanément la durée de vie des lubrifiants et celle des machines. L’objectif de cette étude est de contrôler et réduire le contenu en eau des huiles lubrifiantes via des techniques d’adsorption ; techniques assez efficaces et écologiques pour remplacer la méthode traditionnelle de distillation. Afin de réaliser ce but, des matériaux microporeux et hydrophiles ont été choisis et préparés dans les buts de i) piéger l’eau au cours de la purification des huiles et ii) contrôler la quantité d’eau et le degré de dégradation durant le processus d’oxydation des huiles, ceci en utilisant les matériaux microporeux en tant qu’additifs. L’étude consiste premièrement en une sélection, une synthèse et une caractérisation des capacités de sorption d’eau de plusieurs matériaux microporeux, hydrophiles et de tailles nanométriques. D’abord, une synthèse écologique de tamis moléculaires de tailles nanométriques par chauffage aux micro-ondes a été développée. Cette méthode permet la réutilisation des réactifs non réagis réduisant ainsi, voire éliminant, les déchets résultant de la synthèse. Par conséquent, des rendements raisonnables de matériaux microporeux nanocristallins sont produits avec un coût et une toxicité remarquablement réduits. De plus, l’utilisation des irradiations micro-ondes permet la préparation de nanocristaux de matériaux microporeux en quelques minutes lorsque la synthèse par voie hydrothermale nécessite quelques jours. Ceci rend la synthèse fiable de point de vue économique et environnemental. Ensuite, une préparation de nanocristaux d’aluminophosphates en présence d’un liquide ionique a été reportée. Le liquide ionique joue un rôle double : en tant qu’agent permettant le remplissage des pores des matériaux synthétisés et en tant que solvant. Egalement, le liquide ionique n’ayant pas réagi est récupéré à la fin de la synthèse pour être réutilisé avec d’autres lots. Pour la vi préparation de cristaux nanométriques d’aluminosilicates, ayant une teneur importante en aluminium, des synthèses ont eu lieu à partir de systèmes ne contenant pas de structurants organiques, à basse températures (30-50 °C) et à faibles durées de synthèse (1-3 jours). La totalité des matériaux obtenus présentent de volumes poreux importants et une grande capacité d’eau répondant aux exigences de bons adsorbants hydrophiles. Dans le but d’augmenter la durée de vie des lubrifiants, un éco-recyclage de différentes huiles minérales et végétales a été mis en évidence par une adsorption sélective d’eau sur les nanocristaux de matériaux microporeux. [...] / Water in solution, emulsion and separate form is one of the most harmful contaminants in lubricant oils. The high concentration of water in lubricants leads to oil degradation, corrosion, excessive wear and premature failure of lubricated metal surfaces. As water has such destructive effects on lubricants, a special attention to the control of the water level has to be paid in order to prolong the lifetime of both lubricants and machinery. The aim of this work is to control and reduce the water content in lubricant oils using adsorption technique as an effective and green alternative to replace the traditional distillation method. In order to achieve this goal, microporous materials with hydrophilic properties were selected and prepared to (i) capture the water during static oil purification and (ii) apply as additives to control the water level and degradation during the oxidation process of lubricating oils. The study starts with the selection, synthesis and characterization of water sorption behavior of several hydrophilic microporous materials with nanosized dimensions. Additionally, an environmentally benign synthesis of the nanosized molecular sieves by microwave heating involving an efficient re-utilization of nonreacted materials has been developed, resulting in decrease and almost no related wastes. Thus the quantity of expensive and toxic chemicals is reduced. This approach results in a reasonable crystalline yield of the nanomaterials, while the production cost is remarkably lowered. In addition, the use of microwave irradiation leads to a preparation of nanocrystalline material within several minutes instead of days compared to conventional heating, which makes the process economically viable and environmentally benign. Additionally, the preparation of discrete nanosized aluminophosphate crystals by an ionic liquid mediated approach is reported. The ionic liquid has a dual function, as pore filling agent and solvent. In addition, the non-reacted ionic liquid after the syntheses are recovered and reused for several batches. For the preparation of aluminosilicates, template-free syntheses of nanosized aluminosilicate crystals with high Al content have been carried out. They were synthesized at low temperature (30-50 °C) for short time (1- ix 3 days). All resulting materials have high pore volume and high water capacity, which meet the expected requirements for highly hydrophilic sorbents. Eco-recycling of mineral and vegetable oils for an increase of lubricant lifetime by selective adsorption of water using the microporous nanocrystals was carried out. The oils were oxidized and purified with the molecular sieves. The processes of oxidation and purification of the two types of oil is followed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), atomic absorption spectroscopy (AAS), Karl Fischer (KF) titration, thermogravimetry analysis (TGA) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). In addition, FT-IR combined with a solvent (dimethyl sulfoxide, DMSO) extraction method is used to quantify the water content in lubricant oils, which rivals the accuracy of the classical KF titration; it is deemed to be an alternative analytical method for water content determination. The influence of treatment parameters including zeolite type, crystal size, temperature, sorbent loading and treatment time on the purification process of oxidized oil was studied. In addition, the hydrophilic microporous materials were applied as additives for controlling the water content and inhibiting the oxidation of oil. It is found that aluminosilicates control the water content and inhibit the oil degradation better at elevated temperatures, while aluminophosphates have an improved performance at mild conditions (< 90?C). Moreover, the oxidative stabilities of vegetable oils in the presence of the microporous additives are related to their poly-unsaturation contents. [...]