COmplexation de Métaux TOXiques en vue de décontamination – COMTOX

L'objectif du programme de recherche COMTOX est d'apporter une solution nouvelle, « douce » et non agressive à la décontamination de toutes surfaces contaminées par les métaux lourds et/ou radioactifs. Il permettra notamment :
o d'élaborer de nouvelles molécules susceptibles de complexer les métaux lourds
o de sélectionner les plus performantes par tri physico-chimique vis-à-vis de la complexation de ces métaux (césium, chrome, cadmium, plomb, mercure, uranium, arsenic, étain, etc.),
o de trouver une relation activité-structure pour orienter la synthèse vers les plus efficaces,
o de les greffer sur un matériau support dans lequel sont incorporées des nano billes magnétiques (matériaux doublement fonctionnalisés).
o de les greffer sur des structures ordonnées somme les polyrotaxanes
o de les adapter à une utilisation à l'interface solide liquide (sol/gel),
o et enfin de les intégrer dans la formulation d'un produit polyvalent, facile à utiliser sur le terrain en cas de contamination accidentelle par des traces et de définir un procédé d'application de cette composition
Deux pistes technologiques seront parallèlement explorées :
(a) Séquestrants de métaux dits durs à ossature d'acides pulviniques. Les acides pulviniques sont les sous-unités de la norbadione, séquestrant naturel du césium dans certains champignons.
(b) Complexants, principalement à structure cyclique, pour les métaux dit mous; ils contiendront du soufre, de l'azote ou du phosphore.
Dans les deux cas, l'étude des mécanismes fondamentaux de la complexation permettra de sélectionner les molécules les plus efficaces et permettra la mise au point d'une éponge à métaux contenant des nano billes magnétiques. L'éponge est destinée à une décontamination rapide. Les billes magnétiques sont destinées à une récupération rapide du matériau éponge ayant servi à décontaminer.
Enfin, la mise au point de formulations complètes et opérationnelles établies sur la base des molécules de nouveaux chélatants sera menée en sélectionnant les solvants, additifs et supports appropriés pour faciliter la coupure des liaisons métal-substrat.
En application sur le terrain, on pourra combiner un système comprenant une éponge à métaux et un adsorbant dont la porosité élevée permette de fixer le ligand ou les systèmes complexants des métaux lourds.
Des microcapsules permettant de ne libérer le complexant qu'au moment de l'emploi choisi par l'utilisateur pourront être également fixées sur le support adsorbant.