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Bio-matériaux pour la rémédiation organique et inorganique Thibaud Coradin Equipe Matériaux et Biologie UPMC-CNRS-Collège de France-EPHE

Bio-matériaux pour la rémédiation organique et inorganiqueinorganique Thibaud Coradin Equipe Matériaux et Biologie ... Chimie et environnement au LCMCP C. Chaneac, Environ Sci

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Page 1: Bio-matériaux pour la rémédiation organique et inorganiqueinorganique Thibaud Coradin Equipe Matériaux et Biologie ... Chimie et environnement au LCMCP C. Chaneac, Environ Sci

Bio -matériauxpour la rémédiationorganique etinorganique

Thibaud CoradinEquipe Matériaux et Biologie

UPMC-CNRS-Collège de France-EPHE

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Chimie et environnement au LCMCP

C. Chaneac, Environ Sci technol 2006

S. Cassaignon , ChemPhysChem, 2011C. Laberty-Robert , Adv Funct Mater 2010

N. Baccile, Green Chem 2010

Piles à combustible

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1.Nanostructured materials in environmental applications

� Remediation processes:

Precipitation (salts, pH)

Adsorption/filtration (porous materials)

Physical/Chemical degradation (oxydative, photochemical)

Biological degradation (living organisms)

� Nanomaterials

high specific surface area

functional surface

possible physical properties (photocatalysis)

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Apatites in remediationCa10(PO4)6(OH)2

OxygenMeXY

Easy cationic and anionic exchangeOften non-stoechiometric = lacunaries

Ca2+ P

OH

P

O-

M2+

Ca2+ P

OH

P

O-

M2+ Ca2+

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Heavy metal sorption

El Asri, Colloids Surf A 2010

Three main targets: use of raw materialsincreasing porositygrafting of metal-binding organics

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Apatite sorbents from natural phosphate

20 m2.g-1

150 m2.g-1

El Asri, Colloids Surf A 2009

Saoiabi, Mater Lett 2011

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Application to organic pollutant

phenol pyridine

Weak interaction:Low, reversible adsorption

Strong interaction:High, irreversible adsorption

El Asri, Water Res, 2009; J Hazard Mater, 2011

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Apatite-metal oxide nanocompositesStabilizing apatite during recycling stepsCombining apatite and metal oxide sorption properties

Achelhi, Langmuir, in press

Cr(III) Cr(VI)

ZrO2, SiO2, TiO2…

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� When exposed to metal ions, photosynthetic organisms

- associate them with phosphate

-accumulate

in the chloroplasts

2.Algal bioremediation

Wong, J Applied Phycol 2004

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Case of easily-reduced metal ions: formation and release of gold nanoparticles

Brayner J Nanosci Nanotechnol 2006

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Inter-species variations

Dahoumane submitted

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recycling vs continuous

Dahoumane Biotechnol Bioengin,in press

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immobilisation

Ramachandran, Silicon 2009Sicard, J Mater Chem 2010

BioréacteursBiocapteurs

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-Applications à des milieux réels-Etude des interactions avec les organismes de l’environnement-Diagénèse des apatites substituées-Approches biologiques de la réduction métallique intracellulaire

Recherche collaborations pour…