Investigou-se compostos organolantanídicos através da síntese e caracterização de adutos dos trisciclopentadienilos de lantanídeos trivalentes, com a base de Lewis hexametilfosforamida, LnCp3.HMPA e também dos compostos de itérbio trivalente, com os ânions ciclopentadieneto e metanossulfonato, [YbCp2(SO3CH3)]2 e [YbCp(SO3CH3)2]. Para a obtenção dos trisciclopentadienilos de lantanídeos empregou-se uma nova rota de síntese, a partir da reação entre o ciclopentadieneto de potássio e metanossulfonatos de lantanídeos anidros, na relação molar 3:1. Os metanossulfonatos de lantanídeos foram previamente caracterizados por espectroscopia de absorção nas regiões do infravermelho e infravermelho distante, análise termogravimétrica e determinação de estrutura cristalina por método de difração de raios-X em monocristal. Os compostos de itérbio com os ânions ciclopentadieneto e metanossulfonato foram investigados através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, espectroscopia de absorção eletrônica, em estado sólido e em solução, e também por medidas de susceptibilidade magnética a várias temperaturas. A estrutura cristalina do composto [YbCp2 (SO3CH3)2 foi elucidada através de método de difração de raios-X em monocristal. Cada íon itérbio encontra-se coordenado a dois anéis ciclopentadienilo η5 e a dois átomos de oxigênio dos ânions metanossulfonato, que atuam como ponte entre os dois centros metálicos, formando a estrutura dimérica. A geometria ao redor do íon itérbio pode ser descrita como tetraédrica distorcida com o centro de cada anel ciclopentadienilo e cada átomo de oxigênio, constituindo os vértices do tetraédro. O sistema de cristalização do composto é monoclínico, pertencente ao grupo espacial P21/c (Nº 14), com duas unidades diméricas por célula elementar. Os adutos dos trisciclopentadienilos de lantanídeos e a base de Lewis hexametilfosforamida LnCp3.HMPA (para Ln = La até Lu) foram caracterizados por espectroscopia de absorção nas regiões do infravermelho e infravermelho distante, espectroscopia de absorção eletrônica (transições f-f e bandas de transferência de carga ligante-metal), determinação de ponto de fusão, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de prótons em solução e por medidas de susceptibilidade magnética a várias temperaturas. Cada centro metálico encontra-se coordenado a três ânions ciclopentadieneto η5 e ao átomo de oxigênio do ligante hexametilfosforamida. O caráter das ligações metal-ligante é iônico com alguma contribuição covalente adivinda, preponderantemente, da interação dos íons lantanídeos com os ânions ciclopentadienetos. / The investigation of organolanthanide compounds was carried out through the synthesis and characterization of adducts from lanthanide triscyclopentadienides with the Lewis base hexametilfosforamide and also ytterbium compounds with the anions cyclopentadienide and methanesulfonate, [YbCp2(SO3CH3)]2 and [YbCp(SO3CH3)2]. A new syntetic route envolving the reaction of potassium cyclopentadienide with lanthanide methanesulfonate, under a 3: 1 molar relation, was employed for the preparation of the lanthanide triscyclopentadienides. The lanthanide methanesulfonates were previously characterized by their infrared and far infrared spectra, thermoanalysis and molecular structure determinations by single crystal X-ray diffraction method. The compounds of ytterbium with the anions cyclopentadienide and methanesulfonate were investigated through infrared absorption spectroscopy, electronic absorption spectroscopy, in solution and in the solid state, and by magnetic susceptibility measutements under a large temperature range. The crystal structure of the dicyclopentadienidemethanesulfonate ytterbium (111) was elucidated by X-ray single crystal diffraction analysis. Each ytterbium ion is coordinated to two η5 bound cyclopentadienide rings and to two oxygen atoms trom the methanesulfonate anions. The methanesulfonate anion bridges the two metallic centers, building a dimeric structure. The geometry around the ytterbium ion can be described as a distorted tetrahedral, with the centers of the two cyclopentadienide rings and the two oxygen atoms forming the apices of the tetrahedron. The crystalline system is monoclinic, space group P2l/c (Nº14), with four dimeric units per unity cell. The lanthanide triscyclopentadienide adducts with the Lewis base hexametilfosforamide, LnCp3.HMPA, (with Ln = La to Lu), were characterized by infrared and far infrared absorption spectra, electronic absorption spectra ( f-f transition and ligand to metal charge transfer bands), melting point, lH-NMR spectroscopy in solution and magnetic susceptibility measurements at several temperatures. Each metallic center coordinated to three η5 bound cyclopentadienide rings and to the oxygen atom from the hexametilfosforamide ligand. The character of the metal-ligand bonds is electrostatic with a covalent contribution, predorninantly due to the interactions between the lanthanide ions and the cyclopentadienide rings.

Este trabalho consiste da preparação, caracterização e estudo do comportamento térmico dos nitrilotriacetatos de terras raras hidratados. A reação entre o cloreto de terra rara e o sal Na2HNTA, em meio aquoso, produziu compostos de fórmula geral mínima TRNTA.xH2O, onde x=2,5 para La e Ce; x=3 para Pr ao Gd (exceto o Pm) e x=4 para TR=Tb ao Lu, incluso Y. A estequiometria desses compostos foi proposta com base nos teores da terra rara, obtidos a partir das curvas TG/DTG, e nos teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio por obtidos por análise elementar. Os difratogramas de raios X permitiram identificar três séries isomorfas, que são concordantes com a similaridade no grau de hidratação das espécies, com os espectros de absorção na região do infravermelho e com as curvas TG/DTG e DSC. Os espectros de absorção na região do infravermelho indicaram a formação dos sais, devido ao deslocamento das banda do grupo carboxilato (vCOO- de 1724 cm-1 no ácido livre, para 1670-1560 cm-1 nos sais. Os espectros de emissão do sal de EuNTA.3H2O no estado sólido, evidenciaram que o íon Eu3+ encontra-se numa microssimetria C. O comportamento térmico dos sais foi estudado por TG/DTG em atmosfera dinâmica de ar, N2 e da mistura gasosa (ar + CO2), e razão de aquecimento de 10°C min-1. A decomposição térmica dos sais conduz à formação de intermediários do tipo oxicarbono e/ou dioxicarbonato e em todos os casos o produto final foi o respectivo óxido. Os eventos térmicos foram evidenciados pelas curvas DTA/DSC, por picos no sentido endotérmicos e/ou exotérmicos, e estão em concordância com as variações de massa indicadas nas curvas TG/DTG. As etapas de desidratação e da decomposição foram consideradas separadamente. Através do sistema TG/DTA-CG-MS os possíveis voláteis libertados da decomposição térmica dos sais de Na2HNTA e EuNTA.3H2O foram identificados. / This work consists of the preparation, characterization and thermal behaviour study of the hydrated rare earth nitrilotriacetates. The reaction between rare earth chloride and Na2HNTA salt, aqueous medium, produced the compounds of minimum general formula TRNTA.xH2O, where TR=La-Lu and Y, x=2,5 for La and Ce; x=3 for Pr-Gd and x=4 for Tb-Lu, Y. The stoichiometry of these compounds was proposed based in the percentages of rare earth, obtained from TG/DTG curves, and in the percentages of carbon, nitrogen and hydrogen obtained by elemental analysis. The X rays diffraction patterns allowed to identify three isomorphic series, that are concordant with the similarity in the hydration degree of the species, with infrared spectra and with TG/DTG and DSC curves. Infrared spectra indicated the formation of the salts, due to the band displacement of the carboxylate group (vCOO- of 1724 cm-1 in the free acid, to 1670-1560 cm-1 in the salts. The emission spectra of EuNTA.3H2O salt in the solid state, evidenced that the Eu3+ ion finds in a microssimetry C. The thermal behavior of salts was studied by TG/DTG in air dynamic atmospheres, N2 and of the gaseous mixture (air + CO2) and heating rate of 10°C min-1. The salts thermal decomposition lead to the formation of in intermediary oxicarbonate and/or dioxicarbonate and in all cases the final product was the respective oxide. The thermal events were evidenced by DTA/DSC curves for endothermic and/or exothermic peaks, and they are in concordance with the mass variations indicated in TG/DTG curves. The dehydration and thermal decomposition steps were considered separately. Through TG/DTA-CG/MS system the volatile liberated possible of the thermal decomposition of the Na2HNTA and EuNTA.3H2O were identified.

Os complexos de picratos de lantanídeos com a glicina foram sintetizados e caracterizados. As análises de carbono, hidrogênio, nitrogênio e dados da análise térmica sugeriram a fórmula geral Ln(pic)3.2Gly.xH2O (Ln = La - Lu, Y; pic = picrato; Gly = glicina; x = 5 para La - Eu e x = 4 para Gd - Lu, Y. Os espectros na região do infravermelho indicam a presença de moléculas de água e sugerem que a glicina está coordenada ao íon lantanídeo através do átomo de nitrogênio do grupo amino. As bandas devidas aos íons picratos também indicam que, pelo menos em parte, eles estão coordenados ao íon lantanídeo de forma bidentada, através de- um oxigênio do grupo fenólico e um oxigênio de um dos grupo orto-nitro. Medidas de condutância eletrolítica em acetona mostram que os complexos comportam-se como não eletrólitos. Os dados obtidos dos difratogramas de raios-X pelo método do pó, mostram a existência de duas séries isomorfas: La - Eu e Gd - Lu e Y. Os parâmetros obtidos no espectro de absorção do composto de Nd no estado sólido para as transições 2G7/2, 4G5/2←4I9/2, indicam que a ligação metal - ligante apresenta pequeno caráter covalente. As bandas devidas às transições 5D0→ 7FJ(J=O, 1, 2, 4) no espectro de emissão do composto de Eu, sugerem a simetria C2v. Os resultados da análise térmica indicam que todos os compostos têm comportamentos similares. Os resíduos obtidos na termogravimetria à 900°C foram identificados e confirmados como sendo óxidos de lantanídeos, através dos resultados da difração de raios-X pelo método do pó. / Complexes of lanthanide picrates with glycine were synthesized and characterized. Analysis of carbon, hydrogen, nitrogen and thermal analysis data suggest a general formula Ln(pic)3.2Gly·xH20 (Ln = La - Lu and Y; pic = picrate; Gly = glycine; x = 5 for La - Eu and x = 4 for Gd - Lu, Y. Infrared spectra indicate the presence of water molecules and suggest that glycine is coordinated to the central ion through the nitrogen ofthe amine group. Bands due to picrate ions also indicate that at least in part they are coordinated as bidentate through the phenoxo group and one oxygen of an ortho-nitro group. Conductance measurements in acetone show that the complexes behave as non-electrolytes. X-ray powder data show the existence of two isomorphous series: La - Eu and Gd - Lu, Y. The parameters obtained from the absorption spectrum of the Nd compound indicated that the metal-ligand bonds present weak covalent character. The bands due to the transitions 5D0→ 7FJ (J=0, 1, 2, 4) in the emission spectra of the Eu compound were interpreted in terms of C2v symmetry. Thermal analyses results indicated that all the compounds present a similar behavior. The residues after thermal decompositon at 900°C were found to be lanthanide oxides, results further confimed by X-ray diffraction powder patterns.

L'étude de la dispersion de matériaux inorganiques dans des médias organiques et aqueux est un facteur déterminant pour leur mise en œuvre industrielle. Ces matériaux trouvent leur application dans de nombreux domaines allant de l'industrie pétrolière à celle du polissage. Nous nous sommes intéressés à la stabilité de ces matériaux dans des médias tels que : (i) les solvants aqueux utilisés pour la formulation de suspensions abrasives, (ii) les eaux d'exploitations pétrolières et (iii) le pétrole brut et ses dérivés. Ceci dans le but d'améliorer les propriétés de luminescence de ces matériaux pour l'industrie pétrolière et les propriétés abrasives pour l'industrie du polissageNous avons ainsi développé des formulations stables de complexes de lanthanides (Ln) dérivés du DOTA et de nanoparticules (NPs) de sulfure de zinc dopées au manganèse, dans le but de tracer les eaux d'injections pétrolières. Ces matériaux ont été détecté par fluorescence en temps-résolu (TRF) et ce afin de contourner les problématiques liées à l'auto-fluorescence des produits pétroliers présents dans les eaux d'exploitation. Nous avons également étudié la dispersion de composés spécifiques dans des carburants, dans le but de proposer des nouveaux marqueurs anticontrefaçon pour le pétrole brut et ses dérivés. Enfin, nous avons cherché à améliorer la dispersion de nanoparticules de diamant dans des médias aqueux et ce afin d'optimiser l'efficacité des suspensions abrasives à base diamantées, utilisées pour le polissage du saphir plan a / The dispersion of inorganic materials in organic and aqueous media is a decisive factor for their industrial implementation. These materials are used in many areas from the oil industry to polishing. Herein, we focus on studying the stability of these materials in different media such as: (i) the aqueous solvents used for the formulation of abrasive slurries, (ii) the waters of oil operations and (iii) crude oil and its derivatives. Our objective is to improve the luminescence properties of these materials for the oil industry and the abrasive properties for polishing applications.We have developed stable formulations of lanthanide complexes (Ln) derived from DOTA and nanoparticles (NPs) of zinc sulfide doped with manganese for water-management in oil fields. These materials were characterized by time-resolved fluorescence (TRF) to solve the problems associated with the auto-fluorescence of petroleum products in the operating water.Furthermore, we studied the dispersion of specific compounds in different fuels in order to develop new anti-counterfeiting markers for crude oil and its derivatives. Finally, we tried to improve the dispersion of diamond nanoparticles in aqueous media in order to enhance the efficiency of diamond abrasive suspensions based for polishing sapphire a-plan

Ministério da Educação, Universidade Federal Rural da Amazônia e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior . / The Amazon region is the last agricultural frontier in Brazil and hold an ecosystem that needs constant environmental monitoring. For this reason, studies to understanding of the dynamics of metals/metalloids and rare earth elements in that soils are useful. With this information, identification and control of potential sources of pollution will become more effective, besides subsidizing the understanding of the processes involved in soil formation. The aim is proposing an update of the quality reference values (QRVs) and evaluating the distribution of rare earth elements in different soil classes. Soils firom the soil sample bank of Pará were selected for chemical and granulometric and characterization; obtaining the natural contents of these elements firom acid digestions and determinations by spectrometry (optical and mass). The background concentrations of metals/metalloids were used for the defmition of new quality reference values after elimination of anomalous values and consequent identification of database 75th and 90th percentiles. While the normalized rare earth elements concentrations to an externai reference, their distribution patterns were evaluated through genetic types of rocks and the soil types. The soils have high acidity, low leveis of bases and organic matter and high heterogeneity of geomorphological characteristics, which caused low concentrations of natural background. The updated soil quality reference values were considered lower than those defined in other states, as well as in relation to the prevention values defined in the Conama act. Total contents of rare earth elements are lower than the mean reported for Brazilian soils, in both layers and abundance follows the order: Ce > La > Nd > Pr > Gd > Sm > Dy > Yb > Er > Eu > Ho > Tb > Lu > Tm. In general, soils firom the State of Pará has heavy REE enrichment and light REE depletion, this behavior was confirmed by the grouping of HREE in the first factor of the multivariate factor analysis. In view of the results of quality reference values, the recommendation to use the 90th percentile to formalize a list of VRQs for the state of Pará is effectual and allowing state authorities to establish public policies for monitoring and prevention of soil quality based on the real conditions of this region. On the other hand, the low rare earth elements contents are a consequence of the sand fraction dominance in the superficial layers, influencing the process of distribution and fractionation of rare earth elements in Amazonian soils. / A região amazônica é a última fronteira agrícola do Brasil e abriga um ecossistema que necessita de constante monitoramento ambiental. Por esse motivo, estudos que facilitem o entendimento da dinâmica de metais/metaloides e elementos terras raras nos solos da região são relevantes. Com estas informações, a identificação e controle de possíveis fontes poluidoras se tomará mais eficaz, além de subsidiar a compreensão dos processos envolvidos na formação dos solos. Com a finalidade de propor uma atualização dos valores de referência de qualidade (VRQs) e avaliar a distribuição de elementos terras raras em diferentes classes de solos, amostras de solos do estado do Pará foram selecionadas para caracterização de atributos químicos e granulométricos; além da obtenção das concentrações naturais destes elementos a partir de digestões ácidas e determinações por espectrometria de emissão óptica e de massas. As concentrações de background de metais/metaloides foram utilizadas para a definição de novos valores de referência de qualidade a partir da eliminação de valores anômalos e conseqüente identificação dos percentis 75 e 90 do banco de dados. Enquanto que, em concentrações de elementos terras raras normalizadas para uma referência externa, foram avaliados seus padrões de distribuição em função dos tipos genéticos de rochas e das classes de solos amostradas. Os solos do estado do Pará têm acidez elevada, baixa concentração de cátions básicos, de matéria orgânica e elevada heterogeneidade de características geomorfológicas, que resultam em baixo background natural. Os VRQs foram considerados mais baixos que os definidos em outros estados, assim como em relação aos valores de prevenção definidos na legislação Brasileira. As concentrações totais de ETRs são menores que a média relatada para solos brasileiros, em ambas as camadas e a abundância segue a ordem: Ce > La > Nd > Pr > Gd > Sm > Dy > Yb > Er > Eu > Ho > Tb > Lu > Tm. De forma geral, solos do estado do Pará apresentam enriquecimento de ETRs pesados e depleção de ETRs leves, comportamento confirmado pelo agrupamento dos ETRs pesados no primeiro fator das análises fatoriais multivariadas. Diante dos resultados de valores de referência de qualidade, a recomendação de uso do percentil 90 para atualização dos VRQs no estado do Pará é válida, possibilitando as autoridades do estado a estabelecerem políticas públicas de monitoramento e prevenção da qualidade dos solos baseadas nas reais condições da região. Por outro lado, os baixos concentrações de ETRs são conseqüência da dominância da fração textural areia nas camadas superficiais, influenciando no processo de distribuição de ETRs no solo.

Este trabalho consiste da preparação, caracterização e estudo do comportamento térmico dos nitrilotriacetatos de terras raras hidratados. A reação entre o cloreto de terra rara e o sal Na2HNTA, em meio aquoso, produziu compostos de fórmula geral mínima TRNTA.xH2O, onde x=2,5 para La e Ce; x=3 para Pr ao Gd (exceto o Pm) e x=4 para TR=Tb ao Lu, incluso Y. A estequiometria desses compostos foi proposta com base nos teores da terra rara, obtidos a partir das curvas TG/DTG, e nos teores de carbono, nitrogênio e hidrogênio por obtidos por análise elementar. Os difratogramas de raios X permitiram identificar três séries isomorfas, que são concordantes com a similaridade no grau de hidratação das espécies, com os espectros de absorção na região do infravermelho e com as curvas TG/DTG e DSC. Os espectros de absorção na região do infravermelho indicaram a formação dos sais, devido ao deslocamento das banda do grupo carboxilato (vCOO- de 1724 cm-1 no ácido livre, para 1670-1560 cm-1 nos sais. Os espectros de emissão do sal de EuNTA.3H2O no estado sólido, evidenciaram que o íon Eu3+ encontra-se numa microssimetria C. O comportamento térmico dos sais foi estudado por TG/DTG em atmosfera dinâmica de ar, N2 e da mistura gasosa (ar + CO2), e razão de aquecimento de 10°C min-1. A decomposição térmica dos sais conduz à formação de intermediários do tipo oxicarbono e/ou dioxicarbonato e em todos os casos o produto final foi o respectivo óxido. Os eventos térmicos foram evidenciados pelas curvas DTA/DSC, por picos no sentido endotérmicos e/ou exotérmicos, e estão em concordância com as variações de massa indicadas nas curvas TG/DTG. As etapas de desidratação e da decomposição foram consideradas separadamente. Através do sistema TG/DTA-CG-MS os possíveis voláteis libertados da decomposição térmica dos sais de Na2HNTA e EuNTA.3H2O foram identificados. / This work consists of the preparation, characterization and thermal behaviour study of the hydrated rare earth nitrilotriacetates. The reaction between rare earth chloride and Na2HNTA salt, aqueous medium, produced the compounds of minimum general formula TRNTA.xH2O, where TR=La-Lu and Y, x=2,5 for La and Ce; x=3 for Pr-Gd and x=4 for Tb-Lu, Y. The stoichiometry of these compounds was proposed based in the percentages of rare earth, obtained from TG/DTG curves, and in the percentages of carbon, nitrogen and hydrogen obtained by elemental analysis. The X rays diffraction patterns allowed to identify three isomorphic series, that are concordant with the similarity in the hydration degree of the species, with infrared spectra and with TG/DTG and DSC curves. Infrared spectra indicated the formation of the salts, due to the band displacement of the carboxylate group (vCOO- of 1724 cm-1 in the free acid, to 1670-1560 cm-1 in the salts. The emission spectra of EuNTA.3H2O salt in the solid state, evidenced that the Eu3+ ion finds in a microssimetry C. The thermal behavior of salts was studied by TG/DTG in air dynamic atmospheres, N2 and of the gaseous mixture (air + CO2) and heating rate of 10°C min-1. The salts thermal decomposition lead to the formation of in intermediary oxicarbonate and/or dioxicarbonate and in all cases the final product was the respective oxide. The thermal events were evidenced by DTA/DSC curves for endothermic and/or exothermic peaks, and they are in concordance with the mass variations indicated in TG/DTG curves. The dehydration and thermal decomposition steps were considered separately. Through TG/DTA-CG/MS system the volatile liberated possible of the thermal decomposition of the Na2HNTA and EuNTA.3H2O were identified.

La complexation des ions lanthanides(III) par de nouveaux ligands dont la sphère de coordination oxygénée est montée sur une plateforme à base d'unités sucres ou acides aminés est étudiée. Malgré des masses moléculaires relativement faibles, ces complexes induisent des relaxivités élevées inattendues, en particulier à haut champ.<br />Les ligands ACX et BCX, dérivés acides d'Α- et Β-cyclodextrines modifiées, forment des complexes mono et bimétalliques avec les Ln(III). Les complexes LnACX ou LnBCX ont des affinités similaires à celle de ligands triacides. La structure à l'état solide du complexe bimétallique Lu2ACX montre un enfouissement important des cations à l'intérieur de la cavité. En solution, pour le complexe LnBCX, une seule molécule d'eau est coordonnée au cation, ce qui nous a permis de mettre en évidence une importante contribution de seconde sphère à la relaxivité.<br />L'étude RMN du ligand peptidique issu de la famille des RAFT a montré qu'il coordonne les Ln(III), avec une affinité similaire à celle de ligands naturels dérivés de la calmoduline.Une étude relaxométrique a également mis en évidence une importante contribution de seconde sphère à la relaxivité.<br />Pour mieux comprendre les facteurs moléculaires compliqués affectant la relaxivité, nous avons développé de nouvelles méthodes relaxométriques, basées sur des solutés sondes. Ces méthodes permettent d'obtenir la charge d'un complexe, de faibles constantes de formation, des constantes de transmétallation, ainsi que la vitesse de relaxation électronique.

Pour résoudre de novo la structure de protéines par cristallographie, il est nécessaire de calculer les phases des facteurs de structure à partir des intensités des rayons X diffractés. Pour ce but, les méthodes SAD et MAD se servent de la diffusion anomale d'atomes présents dans le cristal de la protéine. L'introduction de ces diffuseurs anomaux dans les cristaux est une des étapes clés de la résolution de structure des protéines.<br />Nous avons étudié une classe de huit complexes de gadolinium servant à insérer les diffuseurs anomaux dans les cristaux de protéine. Le gadolinium présente une forte diffusion anomale et avec le rayonnement X d'un générateur de laboratoire et dans son seuil d'absorption LIII.<br />Une étude cristallographique menée avec cette classe de complexes et avec huit protéines différentes a permis de démontrer le potentiel élevé des complexes pour la préparation de dérivés à fort pouvoir de phasage. En effet, pour un grand nombre des dérivés testés, les phases expérimentales calculées ont mené à des cartes de densité expérimentale d'excellente qualité, permettant la construction aisée du modèle de la protéine.<br />L'affinement de la structure des complexes liés à la protéine a permis de comprendre l'interaction des différents complexes avec les protéines.<br />L'utilisation des complexes a permis de résoudre la structure de quatre nouvelles protéines.<br />Nous avons également étudié des méthodes physico-chimiques alternatives à la cristallographie dans le dessein de détecter la fixation d'un complexe sur une protéine en tenant compte de la particularité de l'interaction qui est caractérisée par une constante de d'association faible.

Cette étude décrit la mise au point de la synthèse de poly( -caprolactone) dans le dioxyde de carbone supercritique (scCO2). Utilisant des isopropanolates d'aluminium, d'yttrium et de lanthane comme amorceurs, la poly( -caprolactone) a été synthétisée dans le scCO2. Les rendements obtenus varient énormément, selon les amorceurs et les conditions de polymérisation. Afin de mieux comprendre le mécanisme mis en jeu, une étude plus complète portant sur l'état thermodynamique du système et les interactions microscopiques a été initiée. Des mesures de point trouble pour des mélanges (monomère / CO2, polymère / CO2, monomère / polymère / CO2) ont été effectuées à l'aide d'une cellule PVT équipée de deux fenêtres en saphirs, conduisant à l'établissement des diagrammes de phase pour ces systèmes. De plus, les mélanges amorceurs/CO2 ont été étudiés par spectroscopie infra-rouge dans le scCO2 et différents types d'interactions entre l'alcoolate de métal et le CO2 ont été mis en évidence.

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre des recherches menées sur l'évaluation des procédés pyrochimiques pour la séparation actinides-lanthanides. Ils concernent plus précisément un coeur de procédé consistant en la réduction, sur cathode liquide, des actinides dissous en milieu sel fondu. Cette technique présente un certain potentiel pour un scénario de « gestion groupée ». L'objectif de ces travaux est de proposer un procédé de séparation électrolytique qui améliorait, à la fois, les performances d'extraction des An, et de séparation An-Ln. L'amélioration de la sélectivité passe par la mise en oeuvre d'autres solvants que ceux explorés jusqu'à présent. Une étude méthodologique et thermodynamique nous a conduits à sélectionner une combinaison solvant/substrat cathodique prometteuse : fluorures fondus et bismuth liquide. Cette étape a été suivie d'une validation expérimentale (sur néodyme), permettant de s'assurer aussi bien de la faisabilité de mise en oeuvre des systèmes, que de la pertinence de nos prévisions. Les performances d'extraction pourraient, quant à elles, se voir améliorées par la mise en oeuvre d'un renouvellement de l'interface sel/cathode liquide. Il s'agit alors de répondre à la faisabilité d'une électrolyse dynamique sur gouttes de métal liquide. L'étude de la transposition de cette technologie aux milieux présélectionnés nous a conduits à mettre au point un petit dispositif dédié aux études d'écoulement, ainsi qu'une méthode de détermination des tensions interfaciales à haute température. Ces travaux démontrent que le principe de séparation sur cathode liquide à surface renouvelée ne présente pas de point rédhibitoire. Néanmoins, une validation en actif et une optimisation de la technologie sont nécessaires pour compléter l'évaluation de cette technique séparative innovante.