Etude de la cinétique de formation d'une émulsion très concentrée huile dans eau en écoulement continu

Nous avons étudié expérimentalement les différentes étapes conduisant à la formation d'une émulsion très concentrée huile dans eau (% huile > 85) en écoulement continu. Le contrôle du mécanisme de rupture des gouttes est assuré par deux barreaux cylindriques insérés dans la conduite. Un fort rapport de viscosité existe entre les phases huile et eau. La mesure du couple résistant in-situ lors de l'émulsification et l'étude des tailles moyennes des gouttes et de leur distribution le long de la conduite ont permis de caractériser les temps caractéristiques des différentes étapes du procédé

Hydrodynamique d'une nappe liquide formée à la sortie d'un convergent

Nous nous intéressons à l'hydrodynamique d'une nappe liquide verticale qui se forme à la sortie d'un convergent de section rectangulaire. L'application visée concerne le procédé d'encollage de feuilles de papier ou de bois employées pour la fabrication de panneaux composites. Afin d'obtenir un encollage régulier et uniforme, il est en effet nécessaire de déterminer les propriétés de stabilité de l'écoulement en rideau utilisé. Pour cela, nous présentons les résultats d'une analyse bibliographique qui permet d'identifier les paramètres pertinents qui contrôlent les différents régimes d'écoulement. Les premières observations expérimentales obtenues sur un banc d'essai spécifiquement développé confirment les éléments descriptifs obtenus à partir d'un modèle de forme de la nappe libre (non guidée) en écoulement inertiel-gravitaire

Salmonella Typhimurium Type III Secretion Effectors Stimulate Innate Immune Responses in Cultured Epithelial Cells

Recognition of conserved bacterial products by innate immune receptors leads to inflammatory responses that control pathogen spread but that can also result in pathology. Intestinal epithelial cells are exposed to bacterial products and therefore must prevent signaling through innate immune receptors to avoid pathology. However, enteric pathogens are able to stimulate intestinal inflammation. We show here that the enteric pathogen Salmonella Typhimurium can stimulate innate immune responses in cultured epithelial cells by mechanisms that do not involve receptors of the innate immune system. Instead, S. Typhimurium stimulates these responses by delivering through its type III secretion system the bacterial effector proteins SopE, SopE2, and SopB, which in a redundant fashion stimulate Rho-family GTPases leading to the activation of mitogen-activated protein (MAP) kinase and NF-κB signaling. These observations have implications for the understanding of the mechanisms by which Salmonella Typhimurium induces intestinal inflammation as well as other intestinal inflammatory pathologies

Consecuencias económicas de la prohibición del Plástico en Colombia

Trabajo de InvestigaciónEl plástico es un material orgánico y que durante su fabricación son muchos los usos para obtener diferentes formas, además de su utilización económica para la industria y su bajo costo de fabricación, es inevitable no estar rodeados de artículos hechos a base de este componente. Sin embargo, el plástico se ha convertido en un problema que con el pasar de los días se va creciendo, dado que se encuentra en casi todos los productos que utilizamos a diario, ya sea en consumo personal o en las actividades y hasta en los alimentos. La producción y consumo de plásticos en el mundo durante los últimos años ha aumentado de forma acelerada, alcanzando cifras alarmantes y cuya consecuencia principal es la contaminación del entorno y el medio ambiente, poniendo en peligro las especies que habitan los ecosistemas del planeta, principalmente los océanos, mares y ríos; razón por la cual se es necesario empezar a revisar este tema y así tomar las diferentes decisiones que permitan dar una solución de fondo y así reducir el consumo, apoyándose en programas para la reutilización y el reciclaje de desechos impulsados por el Estado y la población en general.1. Capítulo 1: Introducción 2. Capítulo 2: Marco de Referencia 3. Resultados y Discusión de resultados 4. Conclusiones 5. ReferenciasPregradoEconomist

Improving the understanding of fullerene (nC60) aggregate structures: Fractal dimension characterization by static light scattering coupled to asymmetrical flow field flow fractionation

International audienceFullerene (C60) aggregation mechanisms in aqueous media require considerable attention in the near future due to the heavy use and application of fullerene-based products within the context of nanotechnology. Such intensive development will result in the release of massive amounts of C60 in aqueous environmental systems in the aggregate form (nC60). In that sense, the aggregation mechanisms need to be fully determined to better evaluate the environmental fate and behavior of C60. To fulfil these needs, the aim of this work was to extensively characterize the aggregation mechanisms of fullerene aggregates in aqueous media by asymmetrical flow field fractionation (AF4) coupled to static light scattering (SLS). We developed a sequential ultrafiltration method that allows the fractionation of the whole nC60 size distribution into different size classes (1–100–200–450–800 nm). Following a preliminary analysis by dynamic light scattering (DLS), we optimized several AF4 separation methods to allow screening of these colloidal size classes of nC60 with high efficiency and resolution. The fractal dimension (Df) of this entire size class was characterized directly on-line according to the radius of gyration through a combination of angle-dependent light scattering and fractal dimension analysis. We demonstrate the possible formation and persistence of colloidal populations of nC60 in aqueous media from a few nanometers up to 800 nm. Df values ranging from 1.2 to 2.8, based on the nC60 colloidal size range, strongly depend on the method of the sample filtration

Polymérisation radicalaire en phase aqueuse assistée par micro-ondes et ultrasons via un procédé gel (application aux polyacrylamides.)

Ce travail porte sur la polymérisation radicalaire de l acrylamide (Am), en phase aqueuse homogène, assistée par les ultrasons (Us) et les micro-ondes (Mw). La polymérisation assistée par Mw dans le cas de la polymérisation radicalaire contrôlée par les nitroxydes (Nmp) conduit à une polymérisation totale, rapide et contrôlée avec la possibilité d'étendre les structures chimiques. L effet des micro-ondes sur l augmentation des vitesses de polymérisation dépend du mode d irradiation et semble être piloté par la viscosité du milieu réactionnel. Le mode d irradiation pulsé développe plus d énergie que le mode dynamique. Dans ce mode pulsé, une forte accélération des polymérisations est démontrée sans perte du caractère contrôlé et vivant de la Nmp de l'Am jusqu'à des conversions totales et cela pour des températures inférieures à la température d ébullition de l eau. La polymérisation radicalaire classique de l'Am au travers d un procédé gel assisté par Us montre qu il est possible d obtenir des polymères hydrosolubles présentant des caractéristiques structurales similaires à celles obtenues classiquement avec une faible concentration en monomère par chauffage conventionnel. La thermographie infrarouge à deux dimensions permet d étudier le front de propagation développé aux cours du procédé. Il est basé sur une polymérisation frontale au cours de laquelle un front localisé de réaction exothermique est produit par couplage de la diffusion thermique et de la cinétique rapide des polymérisations exothermiques. Enfin, la chromatographie d exclusion stérique micellaire a permis la détermination des masses molaires moyennes et des distributions de masse des polymères associatifs.This work deals with improving the radical polymerization of acrylamide in homogeneous aqueous phase assisted with ultrasound or microwave technologies. The microwave-assisted nitroxide-mediated radical polymerization led to a fast, controlled and complete polymerization with the possibility of extending the chemical structures. The effect of the microwaves with respect to the acceleration of the polymerization kinetics depends on the mode of irradiation and seems to be controlled by the viscosity of the reaction medium. The pulsed power mode develops more energy than the dynamic mode. In the former, a strong acceleration of the polymerizations is observed without loss of the living , controlled polymerization characteristics. This system operates at temperatures lower than the boiling point of water and enables low reaction times. The classical radical polymerization, when performed as an ultrasound-assisted gel process, provides water-soluble polymers with structural characteristics similar to those obtained at low monomer concentration under conventional heating. The method is based on a frontal polymerization in which a localized exothermic reaction zone is produced by the coupling of thermal diffusion and the arrhenius kinetics of the exothermic polymerization. The frontal propagation, observed using 2d-infrared thermography online monitoring, is found to be consistent over the whole volume of the reactor. It is also shown that the use of a nonionic surfactant in the mobile phase, together with light scattering coupled to size exclusion chromatography, provides an accurate determination of macromolecular dimensions of hydrophobically modified water-soluble polymers.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Synthèses, caractérisations et propriétés électrostimulables d'hydrogels composites polyacrylamide-nanoparticules de polystyrène/polyaniline

De nouveaux matériaux adaptatifs, des hydrogels composites (HC) électrostimulables ont été élaborés. Ils sont composés d'un réseau de poly(acrylamide) réticulé par du N-N'méthylènebisacrylamide (BisAM) emprisonnant deux types de nanoparticules : (i) de polystyrène (PS) réticulé, (ii) cœur-écorce (CS) constituées d'un cœur de PS et d'une couronne de polymère intrinsèquement conducteur (polyaniline). Ces nanoparticules ont été synthétisées par polymérisation radicalaire en dispersion puis caractérisées. Elles sont de composition et de taille bien définies (400 à 450 nm). La synthèse des HC a été optimisée pour s'affranchir des incompatibilités chimiques entre réseau et nanoparticules. La dispersion de celles-ci dans le réseau a été étudiée par microscopie électronique. Un suivi cinétique en RMN a permis de conclure à la formation d'inhomogénéités du réseau dues à la différence de réactivité entre les monomères (rAM = 0,52, rBISAM = 5,2) et à une conversion quasi-totale. Les HC élaborés ont été caractérisés par rhéologie : ils ont montré une augmentation très importante du G' en fonction de la quantité de nanoparticules incorporées. Par ailleurs, une instrumentation simple, originale, basée sur la reconnaissance de forme a été développée pour permettre le suivi cinétique du gonflement des HC. L'étude menée a démontré que les nanoparticules se comportent en spectatrices sans modifier le processus de gonflement. Deux applications des HC ont été démontrées : les propriétés électrostimulables des HC à base de CS à travers le relargage d'espèces ioniques quand un champ électrique est appliqué (1V) ainsi qu'un effet mécano-électrique pour les HC à base de PS.New électroactives materials, composite hydrogels (HC) have been developed. They are composed of a poly(acrylamide) network crosslinked by N-N'methylenebisacrylamide (BisAM) and may contain two kinds of nanoparticles : (i) of crosslinked polystyrene (PS) or (ii) core-shell (CS) made of a core of PS with a conducting polymer shell (polyaniline). These aforementioned nanoparticles were synthesized by water dispersion and well characterized. The chemical compositions as well as particle sizes were controlled. The synthesis of HC was optimized by taking into account of the network and the nanoparticles chemical and experimental condition requirements. The particles dispersion into the hydrogel network was also characterized with electronic microscopy. A kinetic study done by NMR showed the formation of inhomogeneities in the network structure due to the values of the reactivity ratios of the monomers (rAM=0,52, rBISAM=5,2) and a quasi-total conversion. The HC were characterized by rheology: it showed a significant increase of G' with the nanoparticles content. Otherwise, a new simple and original system based on pattern recognition was developed to monitor the swelling kinetics of the HC. Swelling equilibrium and diffusion phenomena showed that nanoparticles are not involved in the process of swelling. Two applications were developed: the electroactives properties of HC containing CS particles i.e. release of ionic species when an electric field is applied (1V) and a mechano-electric effect for the HC containing PS latexes.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Nanoplastics: From model materials to colloidal fate

International audienceNanoplastics are pieces of plastic debris of mixed shape and chemical composition, which can be present in the air, soil, freshwater bodies, seas, biota, and our diet. We know little about the prevalence of nanoplastics and the risks they pose to the health of living organisms; recent studies of plastics in the environment have not significantly contributed information about this crucial topic. In this article, nanoplastics are presented as colloids. Analysing their colloidal properties shows that their fate is governed by interfacial properties, Trojan horse properties, and their stability in aqueous media. Their hazards, however, are as yet unknown

Usage des microondes pour l'extraction et la fonctionnalisation de molécules naturelles ou biosourcées (Using microwaves to extract and functionalize natural or bio-based molecules)

Faced with traditional heating techniques, microwave irradiation allows quick energy supply for instantaneous heating. Usual organic solvents may be suppressed, replaced by aqueous media, bio-based or renewable solvents⋯ These properties allow this process perfectly answering the "green chemistry" criteria. Two examples on using this process with bio-based materials are presented: the extraction of saponins from soap nuts and their applications to latex preparation, and the chemical modification of a polysaccharide, the chitosan. The first example reports the efficiency of microwaves in terms of time and yield during the extraction of bio-based molecules, a surfactant. The latter, tested for the synthesis of latex, usefully replaces non-ionic ethoxylated polyphenols-like surfactants of which degradation products may be known as priority substances in accordance with the European directive on water. The second one highlights the process to efficiently modify chitosan with a strong optimisation of reaction times

Study of sodium dodecyl sulfate - Poly(propylene oxide) methacrylate mixed micelles

cited By 23International audienceSodium dodecyl sulfate (SDS) - poly(propylene oxide) methacrylate (PPOMA) (of molecular weight Mw = 434 g·mol-1) mixtures have been studied using conductimetry, static light scattering, fluorescence spectroscopy, and 1H NMR. It has been shown that SDS and PPOMA form mixed micelles, and SDS and PPOMA aggregation numbers, Nag SDS and Nag PPOMA, have been determined. Total aggregation numbers of the micelles (Nag SDS + Nag PPOMA) and those of SDS decrease upon increasing the weight ratio R = PPOMA/SDS. Localization of PPOMA inside the mixed micelles is considered (i) using 1H NMR to localize the methacrylate function at the hydrophobic core - water interface and (ii) by studying the SDS - PPO micellar system (whose Mw = 400 g·mol-1). Both methods have indicated that the PPO chain of the macromonomer is localized at the SDS micelle surface. Models based on the theorical prediction of the critical micellar concentration of mixed micelles and structural model of swollen micelles are used to confirm the particular structure proposed for the SDS - PPOMA system, i.e., the micelle hydrophobic core is primarily composed of the C12 chains of the sodium dodecyl sulfate, the hydrophobic core - water interface is made up of the SDS polar heads as well as methacrylate functions of the PPOMA, the PPO chains of the macromonomer are adsorbed preferentially on the surface, i.e., on the polar heads of the SDS