Ce travail de thèse est consacré à la réalisation et à la prédiction des données d’adsorption physique sous pression sur différents adsorbants carbonés poreux comme les charbons actifs ou les tamis moléculaires carbonés. Le choix de ces adsorbants tient compte de la nécessité de disposer d’échantilons microporeux suffisamment différenciés. Ce travail a été réalisé dans le but d’apporter une contribution à la compréhension des mécanismes d’adsorption en corps pur et en mélanges dans des conditions hautement non- idéales et pour des matériaux hétérogènes en prenant essentiellement en compte les paramètres de la texture poreuse et les paramètres del’adsorbat en phase gazeuse et en phase adsorbée. Cette démarche nous permet en suite d’étudier le degré del’hétérogénéité structurale des adsorbants carbonés. Un appareillage volumétrique en mode statique a été mis au point dans le but de collecter des mesuresd’adsorptionencorps purs. Une étude rigoureuse des incertitudes sur cet appareillage a permis la quantification des erreurs sur chaque paramètre expérimental afin d’estimer l’erreur totale sur la masse adsorbée. Une étude comparative avec un autre appareillage gravimétrique en mode statique a permis de mettre en évidence les performances de nos outils de mesure dans ce travail. Les isothermes d’adsorption de l’azote,de l’argon, du méthane et del’oxygène à haute pression ont été obtenues sur cinq différents adsorbants carbonés. Les isothermes ont été collectées à différentes températures permettant la détermination des chaleurs isostériques par application de l’équationde Clausius-Clapeyron. Les résultats obtenus sont en parfait accord avec les résultats de caractérisation. Nous avons ensuite proposé de confronterl’ensemble de ces mesures à notre modèle de thermodynamique statistique basé sur la notion d’équation intégrale d’adsorption. Nous avons proposé d’étudier l’influence du choix du potentiel d’énergie d’adsorption sur les performances du modèle en corps pur. Cette confrontation expérience théorie a permis d’extraire les paramètres de la fonction de distribution du volume des pores de chaque adsorbant ainsi que les paramètres relatifs au comportement de l’adsorbat en phase adsorbée. Nous proposons l’extension directe du modèle à l’étude des équilibres en mélanges sans détermination de paramètre supplémentaire. Enfin des mesures en mélanges binaires sur un appareillage en mode statique, couplant volumétrie et chromatographie, ont été réalisées pour étudier les performances de notre modèle. Nous proposons par analogie à l’étude des corps purs une analyse rigoureuse des incertitudes sur cet appareillage. L’ensemble de ce travaila permis de mettre en évidence les performances de notre modèle basé sur les caractéristiques structurales des adsorbants pour étudier les équilibres en corps purs et en mélanges, et cela dans de larges gammes de conditions non-idéales qui sont les conditions requises dans la plupart des applications industrielles (procèdes de séparation (PSA), stockage en phase adsorbée à haute pre sion du gaz naturel et de l’hydrogène,etc

L'objectif de ces travaux était de synthétiser, caractériser et étudier le potentiel d'une sélection de liquides ioniques, pour la séparation de l'éthane et de l'éthène. L'influence dans l'absorption de l'éthène de la présence de trois cations métalliques, le lithium (I), le nickel (II) et le cuivre (II) dans un liquide ionique était également étudiée. Les liquides ioniques sélectionnés sont basés sur le cation imidazolium contenant des groupes fonctionnels au niveau de la chaine alkyle latérale. Les anions choisis sont le bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, [NTf2], la dicyanamide, [DCA] et le méthylphosphite, [C1HPO3]. Sachant qu'un solvant de séparation idéale doit avoir une capacité d'absorption et une sélectivité de séparation élevées, une faible viscosité, une haute stabilité thermique et une cinétique d'absorption rapide pour le gaz sélectionné. Pour évaluer ces propriétés pour les milieux sélectionnés, plusieurs paramètres ont été déterminés la densité et la viscosité des liquides ioniques ainsi que l'absorption de chaque gaz dans les liquides ioniques. L'absorption de l'éthane et de l'éthène dans les liquides ioniques purs ainsi que dans les solutions de liquide ionique + sel métallique a été mesurée dans une gamme de températures comprises entre 303.15 K et 353.15 K et pour des pressions proches de l'atmosphérique. La sélectivité idéale des liquides ioniques pour l'absorption de l'éthane par rapport à l'éthène a ainsi pu être déterminée. La détermination de l'absorption en fonction de la température a permis d'accéder aux propriétés thermodynamiques de solvatation de ces gaz dans des liquides ioniques et à comprendre la manière dont les liquides ioniques interagissent avec ces solutés comment les liquides ioniques se structurent autour de ces molécules

L'objectif de ces travaux était de synthétiser, caractériser et étudier le potentiel d'une sélection de liquides ioniques, pour la séparation de l'éthane et de l'éthène. L'influence dans l'absorption de l'éthène de la présence de trois cations métalliques, le lithium (I), le nickel (II) et le cuivre (II) dans un liquide ionique était également étudiée. Les liquides ioniques sélectionnés sont basés sur le cation imidazolium contenant des groupes fonctionnels au niveau de la chaine alkyle latérale. Les anions choisis sont le bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, [NTf2], la dicyanamide, [DCA] et le méthylphosphite, [C1HPO3]. Sachant qu'un solvant de séparation idéale doit avoir une capacité d'absorption et une sélectivité de séparation élevées, une faible viscosité, une haute stabilité thermique et une cinétique d'absorption rapide pour le gaz sélectionné. Pour évaluer ces propriétés pour les milieux sélectionnés, plusieurs paramètres ont été déterminés la densité et la viscosité des liquides ioniques ainsi que l'absorption de chaque gaz dans les liquides ioniques. L'absorption de l'éthane et de l'éthène dans les liquides ioniques purs ainsi que dans les solutions de liquide ionique + sel métallique a été mesurée dans une gamme de températures comprises entre 303.15 K et 353.15 K et pour des pressions proches de l'atmosphérique. La sélectivité idéale des liquides ioniques pour l'absorption de l'éthane par rapport à l'éthène a ainsi pu être déterminée. La détermination de l'absorption en fonction de la température a permis d'accéder aux propriétés thermodynamiques de solvatation de ces gaz dans des liquides ioniques et à comprendre la manière dont les liquides ioniques interagissent avec ces solutés comment les liquides ioniques se structurent autour de ces molécules / The goal of this research was to synthesize, characterize and study the potential of selected ionic liquids as solvents for the separation of ethane and ethene. The influence on ethene absorption of the presence of three different metallic cations, lithium (I), nickel (II) and copper (II) in an ionic liquid was also studied. The selected ionic liquids are based in the imidazolium cation containing a functionalization in the alkyl side chain. The chosen anions were the bis(trifluorosulfonyl)imide, [NTf2], the dicyanamide, [DCA] and the methylphosphite, [C1HPO3]. Several parameters were taken into account for this primary evaluation, such as measurements of density, viscosity and absorption of each gas in the ionic liquids, since an ideal separation solvent should have a high absorption capacity and gas selectivity, low viscosity, high thermal stability and fast absorption kinetics for the selected gas. The absorption of the 2 gases in the pure ionic liquids and ionic liquid + metallic salt solutions was measured in the temperature range between 303.15 K and 353.15 K and for pressures close to atmospheric. The ideal selectivity of the ionic liquid for the absorption of ethane compared to ethene was determined. The determination of the gas solubility in function of the temperature allowed access to the thermodynamic properties of solvation of the gases in the ionic liquids, and a deeper understanding of the gas-ionic liquid interactions and the structure of the solution