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Water and CO adsorptions were studied over the stoichiometric and the oxygen-deficient Cu₂O(111) surfaces, using thermal desorption spectroscopy (TDS), ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Water is the only desorbing species detected in TDS and the extent of dissociation is unaffected by the surface condition: ≃ 0.25 monolayers of water dissociate on Cu₂O(111) regardless of surface condition. The local defect environment around oxygen vacancies does not play a significant role in the activity of the Cu₂O(111) surface for the dissociation of water. CO is found to bind molecularly to the surface through the carbon atom and with a heat of adsorption of 22 kcal/mol, higher value than that of CO on Cu₂O(100) (16.7 kcal/mol). This suggests that the local geometry of adsorption sites may play an important role in the way CO binds to Cu₂O surfaces. Electronic changes upon CO adsorption and the higher heat of adsorption indicate an increased σ-donor character for CO, with some π-backbonding interactions. The local defect environment around oxygen vacancies does not appear to affect CO adsorption on Cu₂O(111) surfaces. / Master of Science

La conversion thermochimique de la biomasse se traduit par un sous-produit solide appelé biochar. Cette substance écologique peu coûteuse a récemment fait l’objet d’une attention croissante pour son utilisation dans plusieurs applications, en raison de ses propriétés de surface uniques, de sa stabilité physique et de son inertie. Les applications les plus courantes du biochar sont dans l’adsorption, l’amendement du sol et comme support de catalyseur. L’efficacité du biochar dans une application ciblée dépend fortement de ses propriétés de surface physicochimiques, nécessitant ainsi une modification de la surface du biochar. Cette thèse de recherche se compose de deux parties générales. La première partie est la modification et la caractérisation de la surface du biochar. Le chapitre 1 destiné aux ingénieurs chimistes débutants, rappelle les bases de la physisorption de l’azote, présentant le principe général de la détermination de la surface spécifique (SSA) et l’estimation de la distribution de la taille des pores (PSD). Ces propriétés, c’est-à-dire SSA et PSD, représentant la morphologie des solides, jouent un rôle vital dans la performance des matériaux carbonés dans les applications susmentionnées. La SSA est généralement déterminée par la théorie de Brunauer-Emmett-Teller (BET) à partir de la branche d’adsorption des isothermes d’adsorption-désorption N2 , par un intervalle de pression relative de 0, 05 < P/P0 < 0, 3. La PSD est estimée en utilisant soit la méthode de Barrett-JoynerHalenda (BJH) de la branche de désorption, soit la théorie fonctionnelle de densité non locale (NLDFT) de la branche d’adsorption. Ce dernier permet une estimation plus raisonnable de la PSD. La modification de la surface d’un biochar obtenu par le procédé de pyrolyse de Pyrovac Inc. a été réalisée par activation à la vapeur et par oxydation ménagée à l’air. Le chapitre 2 résume ainsi les résultats, obtenus par des analyses de caractérisation de surface. Le but de ce chapitre était d’améliorer notre compréhension du contrôle des caractéristiques physicochimiques de la surface du biochar lors de l’activation et de l’oxydation. Les conditions d’activation optimales en termes de combustion du biochar le plus faible avec le SSA le plus élevé ont été trouvées à 900 °C sous une pression partielle de vapeur de 53 kPa sur 60 min. Ces conditions ont conduit à un rendement de 8% (en fraction à poids basé sur la biomasse humide initiale) avec un SSA égal à 1025 m2 g −1 . La concentration de Boehm en groupes iii fonctionnels contenant de l’oxygène du biochar a été réduite de 2.2 à 1.4 mmol g−1 Biochar lors de l’activation. Les conditions optimales d’oxydation en termes de la combustion la plus faible et de concentration carboxylique de Boehm la plus élevée ont été trouvées à 200 °C pour 60 min en utilisant 164 ml min−1 d’air extra sec qui en écoulement. L’oxydation du biochar a abouti à un rendement final de 18% (en fraction à poids basé sur la biomasse humide initiale), augmentant la concentration carboxylique du biochar de 0.4 à 4.2 mmol g−1 Biochar. Les conditions de l’oxydation n’ont cependant pas pu introduire de fonctions carboxyliques à la surface du charbon actif. Dans la deuxième partie, le biochar a été utilisé dans deux applications, reposant sur l’échange de cations. Ces applications sont l’utilisation du biochar dans l’adsorption de cations de métaux lourds des solutions aqueuses et le support de catalyseur. Des observations détaillées faites dans Chapitre 2, ont suggéré que le biochar oxydé est une sélection plus pratique pour des applications ciblées. Chapitre 3 rapporte des observations expérimentales du comportement du biochar envers l’adsorption des cations plomb (Pb2+). Le but de ce chapitre était d’examiner la capacité du biochar pour l’échange de cations avant et après d’oxydation ménagée à l’air. Les résultats ont montré que l’oxydation de l’air améliore la capacité d’adsorption à l’équilibre du biochar de 2.5 à 44 mg g−1 . En utilisant les conditions optimales d’adsorption suggérées par la méthodologie de surface de réponse (RSM), l’analyse SEM/EDX a montré que les bords défectueux du carbone avec la fraction d’oxygène la plus élevée sont les endroits favorables pour adsorber les cations de plomb. Le biochar a été utilisé pour la préparation du catalyseur Ru/C, par échange d’ions en utilisant le précurseur Ru(NH3 )6Cl2 . L’analyse SEM a montré que la surface du biochar oxydé était sur-échangée avec du ruthénium après imprégnation. Les analyses TEM et H2 -chemisorption ont tous les deux démontré que Ru a une dispersion plus élevée (c’est-à-dire double) sur le biochar oxydé que sur le non oxydé. D’après l’analyse XPS, il a été constaté qu’une oxydation ménagée empêche la ségrégation de Ru sur la surface du carbone. L’activité du catalyseur a été étudiée dans l’hydrogénation du furfural (FF) en alcool furfurylique (FA). Dans des conditions discontinu, Ru supporté sur le biochar oxydé a entraîné une sélectivité plus élevée en alcool furfurylique, ce qui a permis d’obtenir la valeur la plus élevée de la sélectivité 93% FA à 53% FF. L’étude de l’effet des conditions d’hydrogénation a suggéré que la dissolution ou la diffusion de H2 en phase liquide est très probablement l’étape limitante de vitesse. / Biomass thermochemical conversion results in a solid byproduct designated as biochar. This inexpensive eco-friendly substance has recently received increasing attention for use in several applications, owing to its unique surface properties, physical stability, and inertness. The most common biochar applications are in adsorption, soil amendment, and as catalyst support. The efficacy of biochar in a targeted application strongly depends on its physicochemical surface properties, thereby requiring biochar surface modification. This research-based thesis consists of two general parts. The first part is biochar surface modification and characterization. Chapter 1 provides inexperienced Chemical/Material Engineers with nitrogen physisorption tutorial, presenting general principle of specific surface area (SSA) determination, and the estimation of pore size distribution (PSD). These properties, i.e., SSA and PSD, representing the morphology of solids, play a vital role in the performance of carbonaceous materials in the above-mentioned applications. SSA is usually determined by the Brunauer-EmmettTeller (BET) theory from the adsorption branch of N2 adsorption-desorption isotherms, over the relative pressure range of 0.05 < P/P0 < 0.3. PSD is estimated using either BarrettJoyner-Halenda (BJH) method from desorption branch, or non-local density functional theory (NLDFT) from adsorption branch. The latter allows more reasonable estimation of PSD. Surface modification of a biochar obtained by the pyrolysis process of Pyrovac Inc. was achieved by steam activation and by mild air oxidation. Chapter 2 thus summarizes the results, obtained by surface characterization analyses. The aim of this chapter was increasing our understanding of controlling biochar physicochemical surface characteristics upon activation and oxidation. The optimal activation conditions in terms of the lowest biochar burn-off with the highest SSA were found at 900 °C under a steam partial pressure of 53 kPa over 60 min. These conditions led to a yield of 8 wt.% (based on the initial wet biomass) with SSA equal to 1025 m2 g −1 . Boehm’s concentration of oxygen-containing functional groups of the biochar was decreased from 2.2 to 1.4 mmol g−1 Biochar upon the activation. The optimal conditions of oxidation in terms of the lowest burn-off and the highest Boehm’s carboxylic concentration were found at 200 °C for 60 min using 164 mL min−1 of flowing extra dry air. The oxidation of the biochar resulted in a final yield of 18 wt.% (based on the initial wet biomass), v increasing the carboxylic concentration of the biochar from 0.4 to 4.2 mmol g−1 Biochar. These oxidation conditions did not however allow introducing carboxylic functional groups on the surface of the activated carbon. In the second part, biochar was employed in two applications, relying on cation-exchange. These applications are biochar use in adsorption of heavy metal cations from aqueous solutions, and catalyst support. Detailed observations carried out in Chapter 2, suggested that mildly oxidized biochar is more convenient for the targeted applications. Chapter 3 reports experimental observations of the biochar behavior towards lead cations (Pb2+) adsorption. The purpose of this chapter was examining the capacity of biochar for cation-exchange before and after mild air oxidation. Results showed that the mild air oxidation improves capacity of adsorption of the biochar from 2.5 to 44 mg g−1 . Using the optimal conditions of adsorption suggested by response surface methodology (RSM), SEM/EDX analysis showed that defective edges of carbon with the highest oxygen fraction are the favorable places to adsorb lead cations. The biochar was used for preparation of Ru/C catalyst, via ion-exchange using Ru(NH3 )6Cl2 precursor. SEM analysis showed that surface of the oxidized biochar was over exchanged with ruthenium after impregnation. TEM and H2 -chemisorption analyses both demonstrated that Ru has higher dispersion (i.e., double) on the oxidized biochar than on the unoxidized one. From XPS analysis, it was found that mild oxidation prevents Ru segregation from carbon surface. Catalyst activity was investigated in hydrogenation of furfural (FF) to furfuryl alcohol (FA). Under batch conditions, Ru supported on the mildly oxidized biochar resulted in a higher selectivity to furfuryl alcohol, with the highest value of 93% FA selectivity at 53% FF conversion obtained. Investigating the effect of the hydrogenation conditions suggested that H2 dissolution or diffusion in liquid phase is very likely the rate limited step.

The data of 14 soils were used to compute the ion activity product (IAP), the ratio of the ion activity product and to the solubility product (Ksp) of the pure minerals (IAP/Ksp) and to estimate the solid activity coefficients (SAC) of the soil components. The value of IAP and SAC of AlPO4 differs from soil to soil and increases with increasing P added to soil in acid soils and for calcium phosphate in basic soils. Magnesium apparently did not cause P adsorption or precipitation in the soils studied. The SAC of aluminum phosphate ranged from 10 to 10000 in acid soils. The mole fraction of the total phosphate in soil seemed to be a more satisfactory basis for calculating the concentration of the solid phase than was measurements of the available phosphate.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Isotermas de adsorção de anfifílicos sintéticos formadores de bicamadas ou fosfolipídios a partir de vesículas sobre partículas de sílica hidrofílica (AEROSIL OX-50) foram obtidas em diversas condições experimentais. Vesículas pequenas de fosfatidilcolina (PC), dipahnitoilfosfatidilcolina (DPPC), dihexadecilfosfato (DHP) e brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB) dispersas em 10 mM de dois diferentes tampões (Tris ou HEPES) em 3 diferentes valores de pH apresentam afinidades pela sílica que seguem a seqüência: DODAB>DPPC>PC>DHP. Deposição de bicamada de fosfolipídio é favorecida pela presença de Tris como tampão em pH &#8804; 7,4, e temperaturas acima da temperatura de transição de fase para bicamada de fosfolipídio. Interação a 65 ºC por 1 hora entre vesículas de DPPC e sílica eficientemente gera a deposição de bicamada com uma adsorção máxima, se Tris é o tampão utilizado. Consistentemente, a molhabilidade de superfícies planares de SiO2 em condições de deposição de bicamada (como descrita pelas isotermas de adsorção) na presença de vesículas lipídicas mostra um grande aumento da hidrofobicidade da superfície para vesículas de DPPC a 65 ºC e DODAB em temperatura ambiente. Redução na absorção de luz pela MC540 em 565 nm foi usada como indicativa de deposição de bicamada sobre partículas de sílica. Durante a interação com partículas sólidas, a absorbância a 565 nm mostra uma diminuição que corresponde a porcentagem de marcador que se intercala entre a bicamada e a partícula sólida e, conseqüentemente, se esconde da luz incidente. Para DPPC, à 65 ºC, e DODAB à temperatura ambiente, mas não para PC, a ocorrência de deposição de bicamada, descrita pelas isotermas de adsorção, é confirmada pelas três técnicas empregadas para detecção. / Adsorption isotherms of bilayer-forming synthetic amphiphiles or phospholipids from vesicles onto hydrophilic silica particles (AEROSIL 0X-50) are obtained over a range of experimental conditions. Phosphatidylcholine (PC), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), and dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) dispersed in 10 mM of two different buffers (Tris or HEPES) at 3 different pH values as small unilamellar vesicles present affinities for silica following the sequence: DODAB > DPPC > PC. Deposition of phospholipid bilayers was favoured by the presence of Tris as buffer, pH&#8804; 7.4, and temperatures above the phase transition temperature (Tc) for the phospholipid bilayer. Interaction at 65 ºC for 1 h between DPPC vesicles and silica efficiently leads to bilayer deposition at maximal adsorption, if Tris is the buffer used. Consistently, wettability of SiO2 planar surfaces precisely under conditions of bilayer deposition (as depicted from the isotherms) in the presence of the lipidic vesicles yielded a large increase on surface hydrophobicity for DPPC at 65 ºC and DODAB at room temperature. Reduction of merocyanine 540 absorbance at 565 nm was used as a marker for bilayer deposition onto the silica particles. Upon interaction with the solid particle, absorbance at 565 nm displays a decrease with rime that corresponds to the percentage of dye that became sandwiched between the bilayer and the solid particle surface and thereby hidden from the incident light. For DPPC at 65 ºC and DODAB at room temperature, but not for PC, occurrence of bilayer deposition depicted from the adsorption isotherms is confirmed from the three techniques employed for detection.

Les objectifs de la thèse sont d'étudier le transport de fluide et le transfert de chaleur dans les pores micro et nanométriques. Les expériences et les simulations ont révélé des preuves de l'augmentation du flux provoquée par la vitesse de glissement à la paroi solide. D'autre part, la résistance thermique finie à l'interface fluide-solide est responsable de la différence de température des deux phases. Ces deux phénomènes d'interface peuvent avoir un impact considérable sur la perméabilité et la diffusivité thermique des milieux poreux constitués de micro et nanopores. La contribution se concentre sur l'étude des trois problèmes suivants. Premièrement, nous examinons les effets de glissement des liquides confinés dans un canal de graphème en utilisant le formalisme de Green Kubo et la méthode de la dynamique moléculaire. On montre que lorsque la surface solide est soumise à une contrainte mécanique uniaxiale, la friction présente une anisotropie due à la modification de l'énergie potentielle et de la dynamique des molécules composant le fluide. Les formes moléculaires jouent également un rôle important sur les écarts de frottement entre les deux directions principales. Deuxièmement, nous étudions le régime des gaz raréfiés. Dans ce cas, la vitesse de glissement et le saut de température sont régis par les collisions entre les atomes de gaz et la paroi solide. Ces effets peuvent être déterminés à l’aide d’un modèle statistique qui peut être construit à partir des vitesses incidente et réfléchie des molécules de gaz. A cette fin, différentes méthodes basées sur des techniques d'apprentissage statistique ont été proposées. Enfin, la méthode des éléments finis est utilisée pour calculer la perméabilité et la diffusivité thermique des milieux poreux sous l'influence des effets d'interface / The objectives of the thesis are to study the fluid transport and heat transfer in micro and nano-scale pores. Both experiments and simulations revealed evidence of an enhancement of flow-rate, originated from slip velocity at the solid boundary. On the other hand, the finite thermal resistance at the fluid-solid interface is responsible for the temperature difference between the two phases. These two interface phenomena can have a considerable impact on the permeability and thermal diffusivity of porous media constituted of micro and nano-pores. This contribution focuses on studying the following three issues. First, we examine the slip effects of liquids confined in graphene channel using Green Kubo formalism and Molecular Dynamics method. It is shown that when the solid surface is subject to mechanical uniaxial strain, the friction exhibits anisotropy due to the modification of the potential energy and the dynamics of the fluid molecules. The molecular shapes also play an important factor on the friction discrepancies between two principal directions. The quantification of both effects is addressed. Second, we investigate the rarefied gas regime. In this case, the velocity slip and temperature jump are governed by the collisions between the gas and the solid boundary. Those effects can be determined via the study of scattering kernel and its construction from MD simulation data. To this end, different methods based on statistical learning techniques have been proposed including the nonparametric (NP) kernel and Gaussian mixture (GM) kernel. Finally, the finite element method is used to compute the permeability and the thermal diffusivity of porous media under the influence of the interface effects

Cette thèse vise à caractériser l’influence d’une phase adsorbée sur les déformations instantanées en milieu microporeux qui se distinguent par la présence de pores de diamètres inférieurs à 2 nanomètres. Les charbons, activés ou naturels, les roches à faibles perméabilités, les argiles et de nombreux biomatériaux rentrent dans cette catégorie. Par la présence d'une grande surface spécifique (surface développée du milieu poreux, de l’ordre de 100 à 1000 m2/g), les matériaux microporeux peuvent piéger, sous forme adsorbée, une grande quantité de molécules de fluide avec des applications dédiées à la récupération d’hydrocarbure, au stockage géologique, à la séparation, la catalyse ou au transport de médicament. Pour ces matériaux microporeux, une déviation de la poromécanique classique, introduite par Biot, est attendue. Dans les plus petits pores, de taille nanométrique, ces molécules de fluide se trouvent fortement confinées et leurs interactions sont modifiées. Cet effet a comme conséquence un gonflement macroscopique du milieu poreux. Le gonflement in situ induit par adsorption dans les charbons naturels a été identifié comme étant la source principale de la chute d’injectivité de CO2 lors de la production assistée de CH4 dans des veines de charbon. Les matériaux poreux naturels et de synthèse sont généralement composés d’une double porosité: la microporosité où le fluide est piégé sous forme adsorbée et une méso ou macroporosité nécessaire pour assurer le transport de fluide vers les nanopores. Le gonflement induit par adsorption de la matrice referme la porosité de transport, réduit la perméabilité globale du système poreux. Ce travail présente un nouveau modèle poromécanique étendu permettant de prédire les gonflements induits par adsorption de gaz en tenant compte de la variation incrémentale de la porosité au cours du gonflement. Ce modèle est tout d’abord développé dans le cas de milieux poreux purement microporeux, homogènes et isotropes, saturés par un fluide en conditions isothermes et réversibles. Le modèle est ensuite étendu au cas d’un milieu poreux présentant une double porosité, c’est à dire une porosité d'adsorption et une porosité de transport. Il présente l’originalité de n’avoir aucun paramètre à identifier au cours du trajet de chargement. Les caractéristiques poromécaniques initiales et les quantités adsorbées sont les uniques paramètres du modèle. Dans cette étude, un développement d'une nouvelle technique expérimentale de mesures simultanées de quantités adsorbées et de déformations induites par adsorption est réalisé. Le nouveau banc d’essai met en jeu une technique manométrique de mesure d’isotherme d’adsorption couplée à une mesure de déformations en plein champ par corrélation d’images numériques. Après une étude complète des incertitudes de mesure, la montage est validé en comparant avec des mesures de quantités adsorbées de CH4 et de CO2 sur un charbon actif de référence obtenues par la technique gravimétrique. Le banc d’essai développé est ensuite utilisé pour tester le nouveau modèle poromécanique sur un charbon actif. Ce matériau présente la particularité de posséder à la fois une microporosité et une macroporosité importantes. Les mesures et les estimations de déformations induites par adsorption sont confrontées. Un très bon accord est obtenu, validant le modèle développé. Une étude d’un charbon naturel issu d’un réservoir naturel est enfin réalisée. L’obtention de cartes de déformation en plein champ permet de visualiser directement l'évolution du réseau de failles naturelles lors de l'adsorption de gaz et d’isoler des zones homogènes entre ces failles où le modèle développé peut s’appliquer. Là encore, une comparaison modèle-expérience présente un bon accord. / This research study aims at characterizing the influence of an adsorbed phase on the instantaneous deformations in microporous media (width pores < 2nm). Activated or natural carbons, tight rocks, clay, cementitious materials and numerous biomaterials such as bones are among these materials. In recent years, a major attention has been paid on these microporous materials because the surface-to-volume ratio (i.e., the specific pore surface) increases with decreasing characteristic pore size. These materials can trap an important quantity of fluid molecules as an adsorbed phase. This is important for applications in petroleum and oil recovery, gas storage, separation. For these microporous materials, a deviation from standard poromechanics, which was introduced by Biot 75 years ago, is expected. In very small pores, the molecules of fluid are confined. Interaction between molecules is modified. This effect, denoted as molecular packing, includes fluid-fluid and fluid-solid interactions and has significant consequences at the macroscale, such as instantaneous swelling. In-situ adsorption-induced coal swelling has been identified as the principal factor leading to a rapid decrease in CO2 injectivity during coal bed methane production enhanced by CO2 injection. Generally, natural and synthesised porous media are composed of a double porosity: the microporosity where the fluid is trapped as an adsorbed phase and a meso or a macro porosity required to ensure the transport of fluids to and from the smaller pores. If adsorption in nanopores induces instantaneous deformations at a higher scale, the matrix swelling may close the transport porosity, reducing the global permeability of the porous system or annihilating the functionality of synthesised materials. The point of view of poromechanic is a mean to understand this problematic. When a porous media is immersed in the gas, the classical poromechanic predicts the shrinkage of the media. This formalism have to extend to take account the adsorption phenomenon. A new poromechanical framework allowing adsorption induced strain predictions by taking into account the incremental variations of porosity upon swelling for pure microporous, isotropic and homogeneous materials saturated by a single fluid in reversible and isothermal conditions was developped. In this study, the model is then extended for double porous media presenting both a microporosity where the fluid is trapped as an adsorbed phase and a transport macroporosity. The porosities are defined by the classification of l'Internationnal Union of Pure and Applied Chemistry. In this study, a new experimental procedure is built for simultaneous measurement of both adsorption and swelling quantities by respectively a manometric technique and a full-field digital image correlation technique. The experimental procedure is applied to test the reliability of the proposed model for a commercial active carbon saturated with pure CH4 and pure CO2. The material has the particularity to present both a high microporosity and a high macroporosity. A good agreement is obtained in term of adsorption induced swelling quantities. Once the model validated, it is used to quantify the decrease of transport macroporosity induced by microporous matrix swelling. The last part is dedicated to the study of a natural carbon extracted from a mine with enhanced coal bed methane recovery potentialities. The material has the particularity to present three different porosities: a microporosity where the gas is trapped, a transport macroporosity and a natural cleat network also participating in the global transport. The obtaining of full-field displacement maps provides insight of the cleat network influence and helps to isolate homogeneous zones where the poromechanical model may be applied and compared to the experimental results. Here again, a good agreement is obtained in term of adsorption-induced swelling quantities.

La sismique et la sismologie sont des moyens puissants pour comprendre la croûte terrestre.Ces deux méthodes reposent notamment sur une compréhension approfondie de la propagation des ondes sismiques dans des milieux sédimentaires saturés en fluides.Ce travail a pour but de comprendre les effets statique et dynamique du fluide sur la réponse élastique de roches clastiques saturées.Deux points spécifiques de l'interaction fluide-roche sont étudiées: (i) l'intéraction physico-chimique, le « shear weakening », affectant la réponse élastique de la roche; et (ii) l'interaction mécanique, le « frequency effect », induisant une dépendance des propriétés élastiques à la fréquence de mesure.Deux types de roches sont étudiés: les grès et les calcaires.Ces échantillons de roche sont sélectionnés pour leurs propriétés isotropes et leur forte concentration en un minéral dominant: le quartz pour les grès et la calcite pour les carbonates.Le phénomène de « shear weakening » est d’abord étudié pour de très faibles saturations en eau afin de tester l’effet de l'adsorption.Aucun affaiblissement n’est mesuré dans les carbonates, au contraire un affaiblissement élastique global est observé dans certains grès : Les modules de cisaillement et d’incompressibilité sont également affectés.L'effet ne semble pas provenir d'une différence intrinsèque entre les minéraux de quartz et de calcite, mais d’une différence microstructurale entre roches. Un modèle micromécanique est développé, montrant que les deux paramètres clef sont le caractère granulaire et le degré de cimentation de la roche.Le même résultat est obtenu pour les compressibilités mesurées lors des saturations totales en eau.Ces deux études montrent que l'adsorption est la cause du « shear weakening », et implique un affaiblissement élastique global dans les roches granulaires peu cimentées (gréseuses et probablement carbonatées).L'effet de fréquence est étudié dans des grès de Fontainebleau et de Berea. Deux méthodes sont étudiées, toutes deux basées sur le principe de "stress-strain" (i.e. contrainte-déformation): l'oscillation "isotrope" (de la pression de confinement) et "déviatorique" (de la contrainte déviatorique).Ces deux modes d'oscillations sont tout d’abord calibrés à l’aide de plusieurs standards (e.g. aluminium, verre, gypse, plexiglass).Les échantillons de roche, saturés par des fluides de différentes viscosités, sont ensuite mesurés avec ces deux modes d'oscillation.Pour le premier mode d'oscillation, dit "isotrope", ce travail a permis de (i) mettre en évidence trois régimes élastiques distincts;et (ii) mesurer à la fois la conséquence (i.e. dispersion et atténuation du module d'incompressibilité) et la cause (i.e. écoulement fluide global) de la transition en fréquence entre état drainé et état non-drainé.Pour le second mode d'oscillation, dit "déviatorique", le module de Young et le coefficient de Poisson sont mesurés sur une gamme de fréquence apparente de [10-3;105] Hz.Pour un échantillon de grès de Fontainebleau, les deux transitions élastiques sont observées. Les mesures sont cohérentes avec les théories existantes.Un modèle 1D, prenant en compte les conditions de bord du système, est finalement développé. Ce modèle donne des résultats cohérents, et explique l'effet du volume mort sur les propriétés mesurées dans le cas d'une oscillation « isotrope ». / Seismics or Seismology are powerful tools to investigate Earth's crust. However, both rely on seismic waves that travelled through fluid-saturated sedimentary layers. This work, mainly experimental, aims at understanding the static and dynamic effects of the saturating fluid on the elastic response of clastic rocks.In this framework, two specific studies are emphasized:(i) the rock-fluid physico-chemical interaction, often addressed as the "shear weakening" effect, thought to affect the rock overall elastic response; and (ii) the rock-fluid mechanical interaction, addressed as "frequency effect", thought to induce a dependence of elastic properties to the measuring frequency.Two main rock types are investigated: Sandstone and Limestone. All rock samples are chosen to be isotropic and composed of a dominant mineral content, i.e. quartz for sandstone and calcite for limestone.