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Caractérisation physico-chimique stabilité supramoléculaire et réactivité chimique de quelques essences tropicales
La caractĂ©risation physico-chimique, la stabilitĂ© supramolĂ©culaire et la rĂ©activitĂ© chimique des dĂ©chets des industries de premiĂšre transformation de quatre essences tropicales, Tesula gabonensis (IzombĂ©), Holoptelea grandis (BĂ©li), Aucoumea Klaineana Pierre (OkoumĂ©) et Tieghemella Africana (Douka) ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©es en vue de leur valorisation par la formulation de composites bois/polymĂšres. Il est apparu que lâIzombĂ© est une essence riche en lignine et dotĂ©e dâune forte teneur en unitĂ©s guaiacyles. Sa lignine a une forte concentration en fonctions hydroxyles. DâoĂč sa meilleure rĂ©activitĂ© face au 3-Oct-1-Ă©nyl-dihydro-furan-2,5-dione trans, composĂ© modĂšle des agents de couplage utilisĂ©s dans le domaine des composites bois/polymĂšres. Le contrĂŽle de la durabilitĂ© naturelle de ces essences a mis en Ă©vidence une faible rĂ©sistance de la matrice fibreuse de lâOkoumĂ© face Ă Antrodia s.p. , sa lignine montre par ailleurs une faible rĂ©sistance Ă Pycnoporus sanguineus. La DRX et la RMN CP/MAS13C font apparaĂźtre une stabilitĂ© du rĂ©seau cristallin de lâOkoumĂ© face Ă lâanhydride succinique, unitĂ© rĂ©active des agents de couplage type malĂ©ate de polypropylĂšne (MAPP). Lâanalyse par RMN CP/MAS 13C des fibres cellulosiques modifiĂ©es Ă lâanhydride succinique montre que lâallomorphe IÎČ ;est plus rĂ©actif que lâallomorphe Iα ;.The physico-chemical characterization, the supramolecular stability and the chemical reactivity of four tropical wood wastes from the first transformation, Tesula gabonensis (IzombĂ©), Holoptelea grandis (BĂ©li), Aucoumea Klaineana Pierre (OkoumĂ©) et Tieghemella Africana (Douka) were made for their utilization in Wood Polymer Composites (WPC). It has been shown that IzombĂ© is rich in lignin with a high content in guaiacyl units. Its lignin has the higher content in hydroxyl units. Hence it better reactivity towards 3-Octen-1-yl succinic anhydride , model compound of coupling agents used in the field of WPC. The natural durability of those wood species pointed out a lower resistance of OkoumĂ©âs matrix fiber and lignin against Antrodia s.p., its lignin shows a weak resistance against Pycnoporus sanguineus. XRD and CP/MAS 13C NMR point out a stability of the cristalline lattice of OkoumĂ© towards succinic anhydride molecule, the reactive unit of coupling agents like maleate of polypropylene (MAPP). The analysis by CP/MAS13C NMR of the cellulosic fibers, modified with succinic anhydride shows that the IÎČallomorph is more reactive than the Iαallomorph
Evaluation of anatomical and physical properties of Khaya nthotheca (Welw.) C. DC. from forests of different altitudes in the democratic Republic of Congo
The anatomical and physical properties of Khaya anthotheca (Welw.) C. DC wood from the transition forest of middle altitude (zone 1) and the humid dense forest of low altitude (zone 2) in the East of the Democratic Republic of Congo were evaluated to ascertain the effect of growth area on the anatomical and physical properties. The heartwood vessels and rays number/mm2 varied significantly (P<0.001) between the two zones. The heartwood collected in zone 1 was significantly the richest (P<0.001) in vessel sand rays number. The average number of vessels and width of rays were higher in zone 2 and varied significantly (p < 0.0001) between the two zones.. Biotopes rays length was higher in zone 1 and varied significantly (p < 0.001) between the two zones. Nevertheless, the wood vessels distribution in the radial direction was homogeneous despite the zone; there was no significant difference in basic density, dry density and total volume shrinkage of K. anthotheca heartwood from the two zones..Keywords: Anatomy, vessel, rays, density, Khaya anthothec
Determination of hydroxyl groups in biorefinery resources via quantitative 31P NMR spectroscopy
The analysis of chemical structural characteristics of biorefinery product streams (such as lignin and tannin) has advanced substantially over the past decade, with traditional wet-chemical techniques being replaced or supplemented by NMR methodologies. Quantitative 31P NMR spectroscopy is a promising technique for the analysis of hydroxyl groups because of its unique characterization capability and broad potential applicability across the biorefinery research community. This protocol describes procedures for (i) the preparation/solubilization of lignin and tannin, (ii) the phosphitylation of their hydroxyl groups, (iii) NMR acquisition details, and (iv) the ensuing data analyses and means to precisely calculate the content of the different types of hydroxyl groups. Compared with traditional wet-chemical techniques, the technique of quantitative 31P NMR spectroscopy offers unique advantages in measuring hydroxyl groups in a single spectrum with high signal resolution. The method provides complete quantitative information about the hydroxyl groups with small amounts of sample (~30 mg) within a relatively short experimental time (~30-120 min)
Valorisation des produits connexes de la transformation industrielle des bois tropicaux dâAfrique : Ă©tude fondamentale et appliquĂ©e sur les composĂ©s extractibles et les polymĂšres lignocellulosiques
Ce mĂ©moire dâHabilitation Ă Diriger des Recherches (HDR) intitulĂ© « Valorisation des Produits Connexes de la Transformation Industrielle des Bois Tropicaux dâAfrique : Etude Fondamentale et AppliquĂ©e sur les ComposĂ©s Extractibles et les PolymĂšres Lignocellulosiques» prĂ©sentĂ© sous la direction du Professeur Philippe GĂ©rardin de lâUniversitĂ© de Lorraine (UL) se compose dâun curriculum vitae, dâune section dĂ©diĂ©e aux activitĂ©s dâenseignement et dâadministration, dâun bilan dâactivitĂ©s de recherche qui couvre deux pĂ©riodes structurĂ©es comme suit :La premiĂšre pĂ©riode prĂ©sente un rĂ©sumĂ© des publications associĂ©es Ă mon DEA et Ă ma thĂšse en Sciences du Bois effectuĂ©s Ă lâUniversitĂ© Bordeaux 1. Dans la deuxiĂšme pĂ©riode, il est question dâune synthĂšse des publications tirĂ©es des travaux de Masters Recherche en Sciences du Bois et de thĂšses de doctorat dans lesquelles jâai Ă©tĂ© impliquĂ©es par des codirections, et en lien avec mes activitĂ©s dâenseignant-chercheurs Ă lâUniversitĂ© des Sciences et Techniques de Masuku (USTM) au Gabon.Ainsi, la modification chimique du bois Ă partir des organosilanes que nous avons effectuĂ©e au cours des travaux de DEA a permis de rĂ©aliser des greffages originaux dâalcoxysilanes ayant des groupes fonctionnels type isocyanate ou Ă©poxyde porteurs de tricoxysilanes terminaux trĂšs rĂ©actifs. La liaison C-O-Si formĂ©e avec le bois prĂ©sente une certaine sensibilitĂ© Ă lâhydrolyse aqueuse, mais elle offre aussi plusieurs possibilitĂ©s de rĂ©actions chimiques (carbamoylation, Ă©thĂ©rification et alcoolyse) mises en Ă©vidence par Infrarouge Ă transformĂ©e de Fourier (IRTF), RĂ©sonance MagnĂ©tique NuclĂ©aire (RMN) CP/MAS solide du 13C et du 29Si.Pendant mes travaux de thĂšse de doctorat, nous avons proposĂ© une voie de valorisation des produits connexes de lâindustrie du bois au Gabon par lâapproche composites bois/plastiques. Ce travail prĂ©liminaire a consistĂ© Ă Ă©tudier la composition chimique, le contrĂŽle des gains de masse et la stabilitĂ© des rĂ©seaux cristallins de quatre bois du Gabon (lâIzombĂ©, le BĂ©li, lâOkoumĂ© et le Douka) soumis Ă lâaction de lâanhydride succinique utilisĂ© comme composĂ© modĂšle des agents de couplage type malĂ©ate de propylĂšne (MAPP). Leurs diffĂ©rences de gonflement et la variabilitĂ© des concentrations des groupes hydroxyles de leurs lignines pourraient expliquer leur diffĂ©rence de rĂ©activitĂ© face Ă lâanhydride succinique. Les bois dâIzombĂ©, de BĂ©li et de Douka ont des coefficients de gonflement volumique en milieu aqueux de lâordre 20% contre 10% pour lâOkoumĂ©. La plus forte concentration de OH phĂ©noliques dans la lignine dioxane/acide dâIzombĂ© pourrait expliquer la meilleure rĂ©activitĂ© de ses particules (38%) quoique lâindex de cristallinitĂ© de ses fibres de cellulose subissent une rĂ©duction de 8 Ă 10% contre environ 2 Ă 5% pour lâOkoumĂ© dont les particules de bois ont le taux de greffage le moins Ă©levĂ© (29%). Les faibles Ă©carts de rĂ©activitĂ© chimique entre les holocelluloses des bois Ă©tudiĂ©s suggĂšrent que la rĂ©action dâestĂ©rification par lâanhydride succinique semble ĂȘtre contrĂŽlĂ©e par la lignine et la cellulose (les taux de greffage sur la cellulose ont des Ă©carts significatifs, p 29%), avec des risques de dĂ©gradation de leur structure fibreuse ; ce qui pourrait altĂ©rer les propriĂ©tĂ©s micromĂ©caniques des composites Ă©laborĂ©s. Toutefois, le gain de masse obtenu sur les sciures dâOkoumĂ© (29%) et la prĂ©servation de son rĂ©seau cristallin semblent qualifier ses dĂ©chets pour la formulation de composites dont la faible durabilitĂ© naturelle les positionne pour un usage intĂ©rieur.La deuxiĂšme phase de mon activitĂ© de recherche concerne les travaux effectuĂ©s dans ma position dâenseignant-chercheur Ă lâUSTM. Cette activitĂ© scientifique comprend la codirection de 8 Masters Recherche en Sciences du Bois (Chimie), de 1 codirection de thĂšse officielle avec lâUL et de 4 codirectionsde doctorat non officielles avec lâUL (2 thĂšses) et lâUniversitĂ© de Pau et des Pays de lâAdour (UPP) (2 thĂšses).Les rĂ©sultats obtenus au cours du prĂ©traitement de lâaubier et du coeur dâOkoumĂ© par explosion Ă la vapeur ou Steam Explosion (SE) pour la production dâĂ©thanol cellulosique que nous avons dĂ©veloppĂ© dans le cadre de codirections avec le Professeur Nicolas Brosse du Laboratoire dâEtude et de Recherche sur le MatĂ©riau Bois (LERMAB) ont permis de montrer que ces deux parties du xylĂšme dâOkoumĂ© ont des teneurs Ă©quivalentes en ligne Ethanol Organosolv (19%). La structure molĂ©culaire de la lignine dâaubier extraite par SE a rĂ©vĂ©lĂ© quâelle contient 30% de ÎČ-O-4 arylĂ©thers et plus dâunitĂ©s para hydroxyphĂ©nylpropanes (H) et pinorĂ©sinoles que la lignine dioxane/acide du duramen. Les lignines dâaubier prĂ©traitĂ© en milieu acide et soumis Ă la SE ont rĂ©vĂ©lĂ© pour la premiĂšre fois une oxydation des Cα=O de leur chaine phĂ©nylpropane, prouvant ainsi la formation de cĂ©tones de Hibbert au cours de lâexplosion Ă la vapeur de la biomasse. Les fibres de cellulose partiellement dĂ©lignifiĂ©es par SE ont Ă©tĂ© hydrolysĂ©es en sucres fermentescibles, puis converties en Ă©thanol. Le rendement moyen obtenu (12 Kg dâĂ©thanol pour 100 Kg dâaubier) augure de bonnes perspectives de valorisations de lâOkoumĂ© pour la production dâĂ©thanol de 2Ăšme gĂ©nĂ©ration. Cette approche originale dâextraction des polymĂšres du bois a aussi Ă©tĂ© appliquĂ©e pour la dĂ©termination de la structure molĂ©culaire des hĂ©micelluloses dâOkoumĂ©. Il ressort de cette Ă©tude que ces chaines dâhĂ©micelluloses sont riches en glucuronoxylanes (GX) qui abondent en particulier dans le coeur, alors que lâaubier est plus riche en glucomannanes (GM). Cette variabilitĂ© de la structure molĂ©culaire des hĂ©micelluloses du xylĂšme dâOkoumĂ© est un rĂ©sultat original qui montre pour premiĂšre fois, que les hĂ©micelluloses dâaubier sont plus acĂ©tylĂ©es que celles du coeur. Par ailleurs, la forte teneur en acides uroniques dans lâaubier pourrait expliquer en partie sa plus grande porositĂ© par rapport au duramen. En plus des rĂ©sultats prometteurs sur la bioconversion de la cellulose dâOkoumĂ© en Ă©thanol, la production de films biodĂ©gradables Ă partir de ses hĂ©micelluloses a Ă©tĂ© aussi envisagĂ©e. Les films obtenus ont une rĂ©sistance ultime Ă la traction de lâordre de 8 N pour un temps de rupture dâenviron 9 s ; ce qui laisse entrevoir de bonnes opportunitĂ©s de valorisation des dĂ©chets dâOkoumĂ© pour la production de films dâemballage biosourcĂ©s susceptibles de constituer une alternative aux films dâorigine pĂ©trochimique.Les travaux entrepris sur les composĂ©s de faible poids molĂ©culaire tels que les extractibles et les tanins dâĂ©corce, dâaubier et de coeur de trois essences tropicales : OkoumĂ©, Khaya ivorensis (K. ivorensis) et Khaya senegalensis (K. senegalensis) ont permis de montrer la variabilitĂ© de la composition chimique de ces parties du bois. Les rĂ©sultats issus de ces travaux codirigĂ©s avec le Professeur Bertrand Charrier de la plateforme Xylomat de lâUPPA ont permis dâidentifier un mĂ©lange de m-cymĂšne/α-terpinĂšne par GC (Chromatographie en phase gazeuse), ce mĂ©lange de composĂ©s trĂšs prisĂ©s dans le domaine de la cosmĂ©tique reprĂ©sente 33% des extraits Ă lâĂ©ther de pĂ©trole des Ă©corces dâOkoumĂ©. Ce solvant a extrait une fraction majoritaire de 2-acĂ©toxyfuranoelemene (60%) dans lâaubier quand lâoxyde de vĂ©ticadine y serait extrait Ă hauteur de 42% par lâhexane. Les composĂ©s majoritaires extraits du coeur de dĂ©roulage par lâhexane seraient lâoctan-2-one (26%) et lâĂ©poxyde de ÎČ-ionone (48%). La plus part de ces molĂ©cules souvent utilisĂ©es comme additifs alimentaires et arĂŽmes pourraient constituer une voie de valorisation supplĂ©mentaires des dĂ©chets dâOkoumĂ©. Une forte variabilitĂ© chimique intra-arbre a aussi Ă©tĂ© observĂ©e chez K. ivorensis oĂč les extraits Ă lâĂ©ther de pĂ©trole de lâĂ©corce contiendraient 44% dâun mĂ©lange de o-cymĂ©nĂšne/n-nonanal et 26% de furanogermacrene ; lâaubier serait riche en 6ÎČ-acetoxyeudesm-4(15)-en-7ÎČ-ol (42%) alors que le coeur serait trĂšs abondant en patchoulene (52%) qui a des propriĂ©tĂ©s anti-inflammatoires. Les extraits Ă lâhexane de lâĂ©corce de K. ivorensis seraient dominĂ©s par un mĂ©lange de humulene/isolepidozene (37%), alors que son bois de coeur serait trĂšs riche en bisabola-1,3,5,11-tetraĂšne (49%). Il est apparu que la composition chimique de cet Acajou dâAfrique Ă©chantillonnĂ© au Gabon est trĂšs diffĂ©rente de K. senegalensis du Tchad. Les extraits dâĂ©corce de lâAcajou du Tchad ont une meilleur activitĂ© antifongique contre Coriolus versicolore que lâon peut attribuer Ă la prĂ©sence de composĂ©s connus pour leur activitĂ© antifongique (pinĂšne (11%), -himachalene (12%), ÎŽ-selinene, 9-hydroxyamorpha-4,7(11)-diĂšne/germacra-4(15),5,10(14)âtriĂšne-1-ol (1,1%)). La composition chimique et les propriĂ©tĂ©s biologiques de ces extraits de faibles poids molĂ©culaire en cours dâapprofondissement au sein du GTR que jâanime ont montrĂ© un fort potentiel pesticide. En effet, les Ă©tudes effectuĂ©es sur les extraits dâĂ©corce de K. senegalensis dans le cadre dâune codirection de Master Recherche avec le Professeur Thany Steve HervĂ© du Laboratoire de Biologie des Ligneux et Grandes Cultures (LBLGC) de lâUniversitĂ© dâOrlĂ©ans ont montrĂ© que ces extraits ont un pouvoir pesticide plus puissant que ceux du neem (Azadirachta indica) contre les pucerons du genre Acyrthosiphon pisum prĂ©sents dans la zone dâOrlĂ©ans en France.LâĂ©tude des tanins nâa concernĂ© que lâOkoumĂ© et K. ivorensis. Celle-ci a aussi confirmĂ© une forte variabilitĂ© intra-arbre et inter-espĂšce de la teneur en phĂ©nols totaux et en tanins condensĂ©s qui dĂ©croit de lâĂ©corce vers le coeur au sein dâun arbre. Les Ă©corces dâOkoumĂ© contiennent 6% par gramme de matiĂšre sĂšche de phĂ©nols totaux pour une teneur en tanins condensĂ©s de 0,6% contre 0,28% pour les Ă©corces de K. ivorensis. Ces teneurs en tanins se situent au-dessus de celles du pin maritime qui est de 0,16%. Quelle que soit lâessence Ă©tudiĂ©e, la caractĂ©risation de la structure molĂ©culaire des tanins par Maldi-TOF nâa pas rĂ©vĂ©lĂ© de diffĂ©rences significatives intra-arbre entre lâaubier et le coeur notamment, seuls les tanins dâĂ©corces semblent se diffĂ©rencier de ceux du xylĂšme. Il apparait en effet que la plus longue chaine de tanins dâĂ©corce dâOkoumĂ© est un dodĂ©camĂšre, oligomĂšre constituĂ© de deux fisĂ©tinidines et dâune gallocatĂ©chine liĂ©es Ă dix unitĂ©s glycosyles, alors que la plus longue chaine de tanins condensĂ©s de lâĂ©corce de K. ivorensis est un heptamĂšre composĂ© dâune fisĂ©tinidine, une trihydroxyflavane et trois dihydroxyflavanes liĂ©es Ă deux unitĂ©s glycosyles. Le contrĂŽle de lâindex de Stiasny (SI) de ces tanins rĂ©vĂšle des valeurs de SI>70% qui qualifient ces produits connexes de lâindustrie du bois au Gabon comme source de tanins pour la production dâadhĂ©sifs de haute qualitĂ©. Cette tendance est confirmĂ©e par la stabilitĂ© thermique de ces tanins qui ont des tempĂ©ratures maximales de dĂ©gradation (Tmax) de 256° et 255°C pour lâOkoumĂ© et lâAcajou, respectivement. Ces Tmax sont supĂ©rieures ou du mĂȘme ordre de grandeur que celles des tanins commerciaux de quĂ©bracho (240°C) ou dâAcacia (256°C). Il a aussi Ă©tĂ© observĂ© que les adhĂ©sifs de tanins dâOkoumĂ© et dâAcajou/hexamine ont une Tmax > 310°C, ils sont plus stables que lâUrĂ©e Formol connu pour sa qualitĂ© de collage des contreplaquĂ©s. Par ailleurs, les joints de colles des adhĂ©sifs Ă base de tanins dâOkoumĂ© ont un module dâĂ©lasticitĂ© (MOE) moyen de 3824 MPa, il est supĂ©rieur Ă celui du pin maritime qui est de 3744 MPa (test effectuĂ©s sur des panneaux de hĂȘtre). Les MOE des joints de colle des adhĂ©sifs Ă base de tanins dâAcajou testĂ©s sur des panneaux dâOkoumĂ© sont de 4393, 10341 et 12360 MPa pour lâĂ©corce, lâaubier et le coeur respectivement. Ces MOE sont tous supĂ©rieurs Ă ceux des adhĂ©sifs Ă base de tanins de quĂ©bracho et de pin.Il apparait Ă la lumiĂšre de ces rĂ©sultats que les produits connexes de lâindustrialisation du bois au Gabon regorgent de molĂ©cules extractibles dâintĂ©rĂȘt, peu Ă©tudiĂ©es, non valorisĂ©es, mais qui prĂ©sentent un fort potentiel pour la protection des agroressources contre les ravageurs, la production de molĂ©cules dâintĂ©rĂȘt biologique ou pour la chimie fine, voire la production de tanins commerciaux pour la formulation des colles dâorigine biosourcĂ©e.Ce mĂ©moire prĂ©sente aussi des travaux concernant la variabilitĂ© de la microstructure du bois en fonction de leur biotope de croissance et les effets de la pollution sur la composition chimiques et la durabilitĂ© naturelle des bois de lâĂ©cosystĂšme de la mangrove du Gabon. Le contrĂŽle de la variabilitĂ© de la structure anatomique et des propriĂ©tĂ©s physiques des bois de Khaya anthotheca (K. anthotheca) des forĂȘts de transition de moyenne altitude (zone 1) et des forĂȘts denses humides de basse altitude (zone 2) de la RĂ©publique DĂ©mocratique du Congo (RDC) ont Ă©tĂ© effectuĂ©s au Laboratoire de Recherche et de Valorisation du MatĂ©riau Bois (LaReVa Bois) en codirection de Master Recherche avec le Professeur TimolĂ©on Andzi BarhĂ©. Ils ont mis en Ă©vidence pour la premiĂšre fois, des effets du biotope sur les caractĂ©ristiques anatomiques de K. anthotheca. Le nombre de vaisseaux et de rayons/mm2, ainsi que la longueur des rayons varient entre les deux zones. Le nombre de rayon est plus Ă©levĂ© dans le duramen de la zone 1 alors que les rayons de la zone 2 sont plus larges. Cependant, la distribution des rayons dans la direction radiale est homogĂšne entre ces deux zones. Toutefois, les rĂ©sultats actuels qui mĂ©ritent dâĂȘtre complĂ©tĂ©s par des Ă©tudes chimiques, microbiologiques et mĂ©caniques ne prĂ©sentent pas de diffĂ©rences significatives (p>0,05) entre les propriĂ©tĂ©s physiques (infra densitĂ©, densitĂ© anhydre et retrait volumique) de leurs duramens ; ce qui pourrait favoriser lâexploitation des bois dâAcajou de la forĂȘt dense humide de la RDC dĂ©laissĂ©s au bĂ©nĂ©fice de ceux de la forĂȘt de transition de moyenne altitude.La variabilitĂ© de la structure anatomique, de la durabilitĂ© naturelle et des propriĂ©tĂ©s anatomiques des racines et du tronc de Rhizophora racemosa (R. racemosa) et Avicennia germinans (A. germinans) de la mangrove du Gabon soumis Ă la pollution aux Ă©lĂ©ments traces mĂ©talliques (ETM) et aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) a Ă©tĂ© examinĂ©e au LaReVa Bois et au LERMAB dans le cadre dâune cotutelle de thĂšse que jâai codirigĂ©e avec les Professeur Philippe GĂ©rardin de lâUL et TimolĂ©on Andzi BarhĂ© de lâEDGE. Cette Ă©tude a montrĂ© une forte variabilitĂ© intra espĂšce du nombre de cellules/mm2 du bois de racine et du tronc dâA. germinans alors quâaucune diffĂ©rence nâa Ă©tĂ© observĂ©e chez R. racemosa, le diamĂštre des vaisseaux de ces deux espĂšces de palĂ©tuviers ne prĂ©sente pas de diffĂ©rences significatives (p>0,05). Les tissus des cellules dâA. germinans sont riches en larges bandes de parenchymes et en cellules sclĂ©reuses qui pourraient expliquer la forte capacitĂ© de stockage des ETM dans ce palĂ©tuvier. Lâexposition des bois dâA. germinans aux ETM nâa pas provoquĂ© de diminution du taux dâacides gras, des composĂ©s molaires, et des composĂ©s de faibles poids molĂ©culaires ; alors que lâexposition de lâaubier de cet avicenniaceae Ă la pollution aux ETM a occasionnĂ© une perturbation physiologique qui sâest traduite par des concentrations trĂšs Ă©levĂ©es en K, Ca et Cl. Une forte accumulation de Cu et Cr a Ă©tĂ© observĂ©e dans les tissus dâaubier dâA. germinans dont la durabilitĂ© naturelle augmente lorsquâils sont exposĂ© aux ETM. Les bois de R. racemosa exposĂ©s aux HAP sont plus susceptibles Ă lâaction de P. placenta que ceux des zones non polluĂ©es. Ces rĂ©sultats qui montrent pour la premiĂšre fois les effets quantifiĂ©s de la pollution sur : la diminution de lâinfra densitĂ©, la perte dâextractibles et la faible rĂ©sistance des bois des sites polluĂ©s aux attaques fongiques nous interpellent sur la nĂ©cessitĂ© de prĂ©server lâĂ©cosystĂšme de la mangrove du Gabon, et des pays du bassin du Congo exposĂ©s aux pressions anthropiques similaires.La synthĂšse des travaux ci-dessus tĂ©moignent dâune diversitĂ© de collaborations qui soulignent mon implication et mon rayonnement dans les Ă©changes scientifiques sud-nord avec les universitĂ©s françaises notamment. La codirection des travaux de Master Recherche en lien avec K. anthotheca de la RDC ou K. senegalensis du Tchad dĂ©veloppĂ©s par des ressortissants Congolais et Tchadiens, montrent aussi mon engagement Ă la consolidation des relations sud-sud.Mon implication au projet portant qualitĂ© des eaux des riviĂšres IgniĂ© et DjouĂ© de la RĂ©publique du Congo (Brazzaville) fut lâoccasion de noter que des eaux de la riviĂšre IgniĂ© trĂšs consommĂ©es par les populations riveraines ont une forte turbiditĂ© et une coloration prononcĂ©e. Elles sont contaminĂ©es au NO2, Cd2+, Pb2+, Fe, Cr (VI), en coliformes et Escherichia colia. Les rĂ©sultats concluants de la purification des eaux de la DjouĂ© par floculation-coagulation via une combinaison de 20 mg/L de sulfate dâaluminium et de 10 mg/L de citron vert furent une approche simple de purification des eaux impropres, que nous souhaitons transposer dans le bassin pĂ©dagogique et industriel de Franceville oĂč les eaux de la Mpassa et de lâOgoouĂ©, qui bordent la ville mĂ©ritent des Ă©tudes similaires.Ce mĂ©moire prĂ©sente aussi la liste des masters et thĂšses encadrĂ©s la participation aux jurys les projets scientifiques les activitĂ©s de valorisation et de transfert le rayonnement scientifique la liste complĂšte et classĂ©e des publications
Caractérisation physico-chimique stabilité supramoléculaire et réactivité chimique de quelques essences tropicales
La caractĂ©risation physico-chimique, la stabilitĂ© supramolĂ©culaire et la rĂ©activitĂ© chimique des dĂ©chets des industries de premiĂšre transformation de quatre essences tropicales, Tesula gabonensis (IzombĂ©), Holoptelea grandis (BĂ©li), Aucoumea Klaineana Pierre (OkoumĂ©) et Tieghemella Africana (Douka) ont Ă©tĂ© rĂ©alisĂ©es en vue de leur valorisation par la formulation de composites bois/polymĂšres. Il est apparu que l'IzombĂ© est une essence riche en lignineet dotĂ©e d'une forte teneur en unitĂ©s guaiacyles. Sa lignine a une forte concentration en fonctions hydroxyles. D'oĂč sa meilleure rĂ©activitĂ© face au 3-Oct-1-Ă©nyl-dihydro-furan-2,5-dione trans, composĂ© modĂšle des agents de couplage utilisĂ©s dans le domaine des composites bois/polymĂšres. Le contrĂŽle de la durabilitĂ© naturelle de ces essences a mis en Ă©vidence une faible rĂ©sistance de la matrice fibreuse de l'OkoumĂ© face Ă Antrodia s.p., sa lignine montre par ailleurs une faible rĂ©sistance Ă Pycnoporus sanguineus. La DRX et la RMN CP/MAS 13C font apparaĂźtre une stabilitĂ© du rĂ©seau cristallin de l'OkoumĂ© face Ă l'anhydride succinique, unitĂ© rĂ©active des agents de couplage type malĂ©ate de polypropylĂšne (MAPP). L'analyse par RMN CP/MAS 13C des fibres cellulosiques modifiĂ©es Ă l'anhydride succinique montre que l'allomorphe I est plus rĂ©actif que l'allomorphe I .BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF
Investigating the potential of Aucoumea klaineana Pierre sapwood and heartwood wastes to produce cellulosic ethanol
This work investigates for the first time the different reactivity exhibited by sapwood and heartwood wastes under two conditions: They were pretreated with catalyzed ethanol organosolv in the presence of sulfuric acid and their pulps underwent enzymatic hydrolysis by Trichoderma reesei which causes them to release neutral sugars for the production of cellulosic ethanol. Aucoumea klaineana Pierre (OkoumĂ©) wood wastes were used for the experiment. Organosolv pretreatment was performed to investigate how to harness the benefits of fermentable sugars and lignin, which were reacted at varying defined severity levels as follows: 160°Câ€Tâ€210°C and 0%â€[H2SO4]â€2% (w/w). The highest ethanol organosolv lignin content was obtained at T=160°C and [H2SO4]=1% for sapwood (18.10%) and heartwood (19.46%) (w/w). Enzymatic hydrolysis of the pretreated wood samples displayed that sapwood and heartwood pulps released their highest sugars content under free acid pretreatment conditions. The maximum neutral sugar released by heartwood pulps pretreated at T=160°C and [H2SO4]=0% was 0.126 g/L while that from sapwood pretreated at T=185°C and [H2SO4]=0% was 0.125 g/L. It is noteworthy that, the neutral sugars from sapwood and heartwood do not have the same sensitivity to temperature increase. When pretreated at T=160°C and [H2SO4]=0%, sapwood pulps yielded the following neutral sugars: Xyl< AraâGal < Man < Glu, while heartwood was: Ara < Gal < Xyl < Man < Glu. However, with increased temperature ( T=185°C and [H2SO4]=0%), sapwood yielded the following neutral sugars: Ara < Gal < Xyl < Man < Glu, while heartwood yielded the following: Xyl < AraâGal < Man < Glu. Similar trend was observed in both sapwood and heartwood pulps when sulfuric acid concentration was increased.Keywords: Aucoumea klaineana Pierre, wood wastes, ethanol organosolv lignin, enzymatic hydrolysis, bioethano
Extraction and Characterization of Aucoumea klaineana Pierre (Okoume) Extractives
International audienceIn order to promote convenient strategies for the utilization of wood wastes from aucoumea klaineana pierre (okoume) timber industry, various chemical analysis were carried out on samples from different origins. Total extractives content of the bark, sapwood and heartwood of okoume were evaluated. thermogravimetric analyses were performed and the stiasny number was calculated. it was found that the bark was richer in fatty acid of high molecular weight while the sapwood was rich in fatty acid of low molecular weight. the condensed tannins content varied according to the origin and the part of the tree. these new findings should be useful for green okoume based tannin adhesives