Modélisation robuste du devenir des nanoparticules dans les sols – COMMON

Les nanoparticules (NPs) sont utilisées dans une large gamme d'applications industrielles, agricoles et domestiques, dont la plupart sont toxiques, persistantes et bioaccumulatives. En général, prédire le devenir des contaminants dans les sols est une tâche extrêmement difficile, principalement en raison de la complexité des sols et du manque d'outils analytiques puissants capables d'étudier leur transport et leurs interactions dans des milieux poreux opaques (le « sol est une boîte noire »). Cela est d'autant plus exacerbé pour les nanoparticules en raison de leurs différentes distributions de taille et de surfaces de revêtement, ainsi que de la complexité de leurs interactions avec les constituants du sol.

Pour surmonter les limitations actuelles de la prédiction du destin des NPs dans les sols, ce projet vise à utiliser des expériences avancées de RMN/IRM pour mener des investigations expérimentales approfondies sur les interactions des NPs et des sols (minéraux et matière organique) au niveau moléculaire (WP1) et sur le transport des NPs à l'intérieur de milieux poreux de complexité croissante (WP2). Ces données expérimentales seront utilisées pour développer un nouveau cadre de modélisation du transport réactif (WP3), intégrant des interactions au niveau moléculaire, des taux de réaction et des paramètres thermodynamiques, ainsi que des informations spatiales à l'intérieur des sols. Cela sera fait à différentes conditions de saturation en eau (de 100 à 60%) pour se rapprocher des conditions réels.

Ce projet multi-échelle et interdisciplinaire rassemblera trois équipes de recherche aux compétences complémentaires qui ont déjà étudié le destin des NPs dans les sols et ont collaboré avec succès par le passé. Cela inclut l'utilisation d'expériences avancées de RMN/IRM pour étudier les interactions et le transport des NPs dans les sols, une expérience approfondie dans le contrôle des minéraux de surface des milieux poreux et la modélisation du transport réactif.