Étude des propriétés d'absorption sur la surface de la gibbsite de composés organiques modifiés électrochimiquement et leurs effets sur la précipitation

Les travaux présentés dans cette thèse démontrent que l'adsorption des molécules organiques est une des causes de cette diminution de rendement de la précipitation. Ils mettent en évidence que tous les inhibiteurs de précipitation de la gibbsite sont adsorbés sur la surface de la gibbsite. Il est prouvé qu'une modification des propriétés d'adsorption des molécules organiques inhibitrices de précipitation modifie par le fait même les propriétés d'inhibition. L'adsorption des molécules organiques sur les différents supports a été mesurée à l'aide d'une technique dynamique faisant appel à la chromatographie. La détermination des constantes de Henry, k H , par la mesure d'isotherme d'adsorption a permis de mesurer les pouvoirs d'adsorption des supports choisis. Les matériaux étudiés sont principalement ceux retrouvés au sein du procédé Bayer, soit la gibbsite, la boehmite et l'alumine. Les résultats présentés dans Canadian Journal of Chemistry 81 (2003) suggèrent que l'adsorption en milieu aqueux est influencée par la taille des particules et non par la surface accessible déterminée par l'isotherme de Brunauer-Emmett-Teller. Les résultats présentés dans Light Metals (2005) établissent une relation entre l'adsorption de molécules organiques sur la gibbsite et l'influence sur la précipitation. L'inhibition de la précipitation par ces molécules organiques adsorbées a été mesurée par titrage potentiométrique. Le rendement de précipitation et la mesure de l'inhibition ont été déterminés en quantifiant les espèces présentes dans les solutions d'aluminate de sodium avant et après la précipitation de la gibbsite dans des solutions ne contenant pas de molécules organiques et dans des solutions contenant différentes concentrations de molécules adsorbées. Les résultats démontrent que l'adsorption de molécules organiques n'entraîne pas nécessairement l'inhibition de la précipitation suggérant que l'adsorption doit être spécifique à certains sites actifs de la gibbsite. De plus, nos travaux démontrent que l'efficacité d'un catalyseur en hydrogénation électrocatalytique dépend de l'adsorption de la molécule insaturée sur le support catalytique. Dans les articles publiés dans Langmuir 20 (2004) et Langmuir 22 (2006), les isothermes d'adsorption de la cyclohexanone et du phénol sont déterminés sur les catalyseurs utilisés pour l'hydrogénation électrocatalytique. Les résultats obtenus sur des catalyseurs de silice modifiée ex-situ par des groupements organiques montrent que plus l'adsorption est élevée, moins l'hydrogénation est efficace. Cependant, les résultats obtenus sur les catalyseurs d'alumine modifiée in-situ par des acides carboxyliques montrent qu'une augmentation de l'adsorption est favorable à la réaction d'hydrogénation. Les résultats des deux articles ne sont pas en contradiction car les ordres de grandeur de l'adsorption sur la silice et celle sur l'alumine ne sont pas les mêmes. Les mesures des isothermes d'adsorption semblent toutes se diriger vers une plage de valeurs où l'adsorption est idéale pour réaliser l'hydrogénation électrocatalytique. Pour compléter cette thèse, deux techniques électrochimiques, l'hydrogénation électrocatalytique et l'électro-oxydation, sont utilisées afin de modifier sélectivement un inhibiteur de précipitation adsorbé, le 1,2-dihydrobenzène (le catéchol). Cette molécule a été choisie comme molécule modèle car on la retrouve dans les produits de dégradation de la lignine qui est une des principales sources de molécules organiques dans le procédé Bayer. Les deux procédés électrochimiques choisis pourront ainsi être proposés comme technique de contrôles des inhibiteurs de précipitation de la gibbsite dans le procédé Bayer. Le cyclohexanediol, produit de l'hydrogénation électrocatalytique du catéchol, ne démontre aucun effet inhibiteur. Les résultats publiés dans Journal of Applied Electrochemistry 37 (2007) démontrent que l'hydrogénation électrocatalytique du catéchol est possible dans un milieu basique, sur un catalyseur de Rh/Al 2 O 3 . Cependant, la présence de l'ion aluminate diminue l'efficacité de la réaction d'hydrogénation. La présence des deux isomères du cyclohexanediol, retrouvés lors du procédé d'hydrogénation électrocatalytique, est expliquée dans Canadian Journal of Chemistry 84 (2006) par l'existence de deux intermédiaires de réaction qui sont hydrogénés plus rapidement dans le milieu basique que la molécule de départ, le catéchol. En conclusion, l'adsorption est le centre de cette thèse. Son implication dans les phénomènes d'inhibition ainsi que dans les deux réactions électrochimiques proposées en font un atout majeur pour ouvrir une nouvelle voie sélective de contrôle des molécules organiques inhibitrices de précipitation de la gibbsite dans le procédé Bayer. L'hydrogénation électrocatalytique et l'électro-oxydation sur des électrodes appropriées ont démontré un potentiel réel d'utilisation pour solutionner le problème industriel d'inhibition de précipitation et ainsi augmenter la rentabilité des usines utilisant le procédé Bayer."--Résumé abrégé par UMI

A Thermal Imaging Methodology To Study Evaporation Kinetics in Mine Tailings

Predicting why, how, and when mine tailings disposal sites become prone to dust scattering events is often hampered by our limited understanding of the factors that affect the drying rates from their surface layers. As a case study, thermal imaging is demonstrated here to be a valuable tool to study the evaporation mechanisms and rates from bauxite residues as a function of their thickness and physicochemical properties, as well as environmental conditions. These investigations reveal their that late stage drying rates are limited by gas phase diffusion through the interstitial air within their internal microporosity. The smallness of the effective diffusion coefficient indicates that water adsorption on bauxite residues surfaces is the dominant phenomenon responsible for their slow water vapour transport kinetics, a phenomenon that ultimately controls their late stage drying rates, that is when dust scattering is most likely to occur. As such, application of this thermal imaging methodology in the field may also contribute to improve the accuracy of risk assessment protocols, support intervention and mitigation strategies, underpin optimization efforts for mining residues management, and improve forecasting of fugitive dust emissions from mine tailings by enabling more accurate predictions of the evolution in their surface drying state.</p

Automatic versus manual oxygen administration in the emergency department

International audienc

Preliminary Design of a Highly Efficient VTOL System Based on Tethered Fixed-Wing Aircraft

The need for highly efficient VTOL aircraft capable of long endurance flight motivated the Vertical Flight Society, in 2016, to form their 34th Student Design Competition around designing an aircraft capable of hovering for a duration of 24 hours with a 176 lb (80 kg) payload. This paper presents the preliminary design of the Swarm, a configuration of the Electric Powered Reconfigurable Rotor (EPR2 ) concept, drafted by the joint Universite de Sherbrooke and ´ Georgia Tech team. The Swarm, comprised of a central fuselage tethered to three electrically propelled unmanned fixed-wing aircraft flying in a circular trajectory, achieves its goal through rotor reconfiguration. Throughout the flight, the fixed-wing aircraft modify their trajectory and airspeed to optimize performance and minimize fuel burn rate. A hybrid-electric powerplant in the fuselage supplies power via conductive tethers to the fixed-wing aircraft. The design and reconfiguration were optimized using a 2-step time-marching optimization. The designed system greatly exceeds the competition requirements by accomplishing 31 hours of hover flight using readily available technologies and COTS components. The Swarm, weighing a maximum of 2,700 lb (1,224 kg), requires only between 62 and 120 hp (46-89 kW) to perform hover out of ground effect. Safety, reliability and maintenance analyses were also conducted, in addition to estimating production and operational costs of the system

Replication study of MATR3 in familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a devastating neurodegenerative disorder characterized by an extensive loss of motor neurons in the primary motor cortex, brainstem, and spinal cord. Genetic studies report a high heritability of ALS. Recently, whole-exome sequencing analysis of familial ALS (FALS) patients allowed the identification of missense variations within the MATR3 gene. MATR3 was previously associated to distal myopathy 2 and encodes for a nuclear matrix and DNA/RNA binding protein that has been shown to interact with TDP43 in an RNA-dependent manner. Here, we assessed the MATR3 mutation frequency in French-Canadian ALS and control individuals (nFALS = 83, sporadic ALS [nSALS] = 164, and ncontrols = 162) and showed that MATR3 mutations were found in 0%, 1.8%, and 0% of FALS, SALS, and controls, respectively. Interestingly, among the mutations identified in SALS, the splicing mutation c.48+1G>T was found to result in the insertion of 24 amino acids in MATR3 protein. These findings further support the role of MATR3 in ALS, and more studies are needed to shed more light on MATR3 proteinopathy