Liste des Thèses de doctorat

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et

Etude de l'applicabilité de différents procédés électrochimiques et d'oxydation avancée pour le traitement de rejet de la raffinerie d'Alger

GOUSMI Nawel (2019)
Thèse de doctorat

La demande mondiale de produits pétroliers est en constante d’augmentation, et elle entraîne une exposition dangereuse pour l’environnement. Ces produits génèrent des quantités importantes d’eau lors du processus de raffinage, qui posent de sérieux problèmes dans le traitement biologique du fait de leur résistance à la biodégradation et/ou d’effets toxiques sur les processus microbiens. La persistance de certaines molécules non biodégradables présentes dans ces rejets pourrait entraîner une toxicité pour l'être humain et son environnement. Pour cette raison, les eaux usées de raffineries nécessitent l’emploi de traitements avant de les rejeter dans l’environnement. Les procédés électrochimiques ainsi que les procédés d'oxydation avancée sont parmi les procédés appliqués pour traiter ce type de polluant. L’étude paramétrique appliquant le procédé d’électrocoagulation nous a permis d’optimiser les paramètres étudiés. Après 30 minutes d’électrolyse, pour une densité du courant de 60 A/m2, pH de solution de 5.83 (pH original), une concentration de chlorure de sodium de 1.5 g/L et une distance entre les électrodes fixée à 10 mm, les valeurs finales de la DCO et de la turbidité sont respectivement 208 mg d’O2/L et 1.12 NTU, avec une consommation énergétique égale à   0.323 kWh/kg DCO, soit 0.341 kWh/m3. Voir les détails

Mots clés : effluents industriels, DCO, radicaux hydroxyles, procédés électrochimiques

Elaboration et caractérisation des couches minces de CZTS  à différentes températures et épaisseurs pour les applications photovoltaïque 

BENACHOUR Med Cherif (En préparation)
Thèse de doctorat

Résumé :Le composé de kestérite au sulfure d'étain et de zinc et de cuivre (Cu2ZnSnS4 ou CZTS) a beaucoup attiré l'attention au cours des dernières années en tant que nouveau matériau abondant, peu coûteux et respectueux de l'environnement, doté de propriétés optoélectroniques souhaitables pour les applications de cellules solaires à couche mince photovoltaïque (PV). Nous avons mis en évidence l’influence de l’épaisseur, du taux de dopant et de la température de recuit sur les propriétés optiques, structurales et thermiques des couches minces et des xérogels.Cette étude consiste à l’élaborer et caractériser des couches minces CZTS (Cu2ZnSnS4) traitées dans un domaine de température 300, 400 et 500°C, à différentes épaisseurs obtenues par voie sol-gel. Ces couches minces sont déposées sur des substrats en verre et en silicium poreux. Voir les détails

Mots clés : couches minces, CZTS, photovoltaïque

Etude de l’influence de terre rare (Er3+) sur les propriétés structurales, optiques et magnétiques des couches minces et xérogels de TiO2

DEHDOUH Heider (2019)
Thèse de doctorat

Des couches minces et des xérogels de TiO2 non dopés et dopés par l’erbium ont étéélaborés par voie sol gel. Les xérogels ont été caractérisés par DSC et Raman. Les résultatsprésentent que : le maximum de cristallisation est à 339 °C de TiO2 non dopé, alors que pour celui dopé à 0.1 at.% erbium le premier maximum est observé à 301 °C et enfin, pour les autres cas(0.5, 1et 3 at.% erbium) la cristallisation débute à partir de 351 °C avec un double exothermique.La caractérisation par DRX et Raman des couches minces de TiO2 expose que leséchantillons obtenus cristallisent uniquement dans système quadrique d’anatase dans le domainede température choisi. Selon ce dernier, nous observons que la taille des grains varieprogressivement avec l’augmentation du taux d’erbium. L’étude de la morphologie par le MEB etl’AFM confirme que les films, ainsi élaborés sont homogène, sans fissuration, de structurenanométrique et possédant une très faible rugosité (de l’ordre de 1 nm).Les spectres UV-Vis- des couches minces obtenus montrent que la réflexion à uneinfluence significative sur l’indice de réfraction, la densité et la porosité. Alors que, les spectres dephotoluminescence (PL) révèlent des bandes caractéristiques d’émissions d’erbium entre 520–570nm et 640–680 nm, et que l’intensité des spectres PL augmente en fonction de taux d’erbium. Apartir des résultats de la spectroscopie des lignes noires, nous notons que les couches mincespossèdent deux modes guidés : TE0 et TE1.Les résultats du magnétomètre à échantillon vibrant (VSM) des couches minces de TiO2 non dopées révèlent un comportement ferromagnétique à la température ambiante et que le dopagepar l'erbium conduit à une augmentation du moment magnétique de saturation (Ms). Enfin, lestests photocatalytiques illustrent une bonne efficacité de dégradation de méthylorange.Les couches minces de Er3+:TiO2 présentent de bonnes propriétés structurales, descaractéristiques de photoluminescence, un très bon comportement de guidage, une structure desemi-conducteurs magnétiques dilués, et donc, sont prometteur pour des éventuelles applicationsdans les dispositifs optoélectroniques. Voir les détails

Mots clés : TiO2 dopé Er3+, sol-gel, morphologie, Photoluminescence, guide d’onde, propriétés magnétiques.

Formulation et caractérisation des matériaux biodégradables à base de l’acide polylactique-Plastifiants

MAIZA Mounira (2016)
Thèse de doctorat

In this study, the characterization of plasticized PLA with TEC and ATBC by melt blending method wasreported. The value of the melt flow index (MFI) observed for all samples are higher than those of neat PLA.The evaluation of the influence of the type and plasticizer content on the viscoelastic properties of PLA withDMA indicates a decrease in the storage modulus for plasticized PLA, indicating the flexibility and mobility ofthe amorphous phase of PLA caused by TEC and ATBC. UV-Visible spectroscopy shows that the twoplasticizers: TEC and ATBC have no effect on the color change of the films. The opacity values of the PLAfilms plasticized with TEC and ATBC were slightly lower than the value of the treated PLA film. X-raydiffraction shows the appearance of a strong diffraction at 16.7° assigned to the crystalline phase α, whichconfirms that the PLA has no crystalline polymorph transition. FTIR spectra indicate that there are somemolecular interactions by intermolecular hydrogen bonds between PLA and citrate ester. The thermal propertiesof plasticized PLA shows that TEC and ATBC are effective in lowering the glass transition temperature (Tg), themelting temperature (Tm) and the cold crystallization temperature (Tcc) of the PLA. In addition, its crystallinityincreases with increasing content of plasticizer. The TGA results indicated that the TEC and ATBC promote adecrease in thermal stability of the PLA. The weight loss plasticizer with heating time and at 100 °C is lesserthan at 135 °C. Leaching of TEC and ATBC results in cracks and changed color of material. The tensile testshowed that the formulations of the plasticized PLA with citrate ester (TEC and ATBC) give better mechanicalproperties by providing treated PLA. The observation by SEM confirmed there is miscibility between the PLAand plasticizer. Finally it can be said that the higher molecular weight of citrate exhibited a greater plasticizingeffect. Voir les détails

Mots clés : Polylactic acid (PLA), plasticizing, Triethyl Citrate (TEC), Acetyl Tributyl Citrate (ATBC)

MICROGOUTTES : ETUDE DE LA PRODUCTION ET LA MANIPULATION DESMICROGOUTTES DANS LES ECOULEMENTS FLUIDIQUES, DANSLES MICROCANAUX, AUX PROFITS DU GENIE DES PROCEDES

Chekifi Tawfiq (2016)
Thèse de doctorat

Ces travaux de recherche s’inscrivent d’une part dans une thématique demicrofluidique digitale : La microfluidique se propose d’imaginer de nouvelles techniquesadaptées aux microsystèmes et permettent d’attribuer aux microsystèmes des propriétésd’écoulements performantes malgré le caractère fortement laminaire de ces écoulements.Un aperçu général sur la microfluidique de microgoutte est présenté, incluant unaperçu bref des techniques de fabrication et des techniques de conception des microsystèmes.Une partie de notre travail porte sur les travaux antérieurs des écoulements dans les microscanaux. Nous exposons ensuite les détails des simulations numériques (en utilisant le codecommercial, Fluent) concernant l’analyse des micro-écoulements liquides.La génération de microgouttes s’effectue habituellement par agitation mécaniquevigoureuse. Les systèmes microfluidiques offrent une alternative aux systèmes classiques.Pour cela, il existe différentes techniques d’émulsifications microfluidiques.Les microstructures véhiculent localement des quantités beaucoup moins importantes deréactif que les procédés classiques, ils permettent aussi de travailler dans des conditions desécurité quasi maximales mais aussi d’augmenter la sélectivité chimique des réactions.La première technique développée pour générer des gouttes de façon contrôlée enmicrosystème est la jonction-T, Les microgouttes générées nécessitent des techniques demanipulation pour gérer et contrôler ces microgouttes. Dans cette étude, nous avons proposédes géométries à l’objectif de produire et manipuler par voie hydrodynamique lesmicrogouttes. Des résultats importants ont été obtenus dans les deux approches (numérique àl’aide de code commercial Fluent et expérimental à travers les moyens disponibles). Voir les détails

Mots clés : Microfluidique, microcanaux, microgoutte, écoulement dispersé, production des microgouttes, manipulation des microgouttes, simulation CFD (méthode de VOF)

Synthèse et caractérisations de nouvelles générations de céramiques piézoélectriques sans plomb

SEDDA kamal (En préparation)
Thèse de doctorat

Dans ce travail de thèse, nous proposons d’élaborer de nouvelles céramiques piézoélectriques sans plomb, d’étudier l’influence des procédés d’élaboration et des conditions de synthèse de ces céramiques sur les propriétés physiques, microstructurales, diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques. Diverses techniques disponibles nous permettront de mener à bien ces travaux de recherche, que ce soient des techniques d’élaboration (synthèse en voie solide, sol-gel, …) ou des techniques de caractérisation (DRX, MEB, MET, STEM-EDX, ATD-TG, caractérisations diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques).En plus de cette étude fondamentale de nouvelles céramiques sans plomb, une application pourrait être développée : la conception de transformateurs piézoélectriques. Cette partie de l’étude passe d'abord par le choix d’une structure, le dimensionnement géométrique, suivis de la fabrication des prototypes (plusieurs architectures seront proposées) pour finir enfin par la détermination de leurs performances (gain, rendement, puissance). Voir les détails

Mots clés : synthèse, Céramique piézoélectriques, Système BCTZ, Caractérisation, microstructure

Elaboration et caractérisation tribologique des dépôts composites à matrice métallique projetés thermiquement sur composites à matrice polymère

REZZOUG Amine (2018)
Thèse de doctorat

Les matériaux composites à matrice polymères CMP renforcés par des fibres de carbone sont très compétitifs grâce à leurs propriétés mécaniques et à leur une légèreté. Ceci, résulte par des modules et des résistances spécifiques supérieures à ceux des matériaux métalliques. Néanmoins, ils demeurent sensibles à l’usure et surtout aux impacts répétés des particules, d’où leur nécessité d’être protégés. Les procédés de projection thermique sont depuis quelques temps utilisés pour améliorer les propriétés de surface de ces composites à matrice polymère. Cependant, une mauvaise adhérence et une dégradation mécanique et thermique sont généralement constatées. Cette thèse s’inscrit dans le contexte de la protection des CMP, par le biais de dépôts réalisés par projection thermique avec un minimum d’impact sur le substrat. L'objectif principal de ce travail de thèse est d'étudier l'effet de la modification de la surface supérieure d’un substrat CMP sur la déposition d’une couche d’accrochage métallique qui permettra par la suite de déposer des couches de protection. Les CMP ont été élaborés avec différentes couches supérieures : couche en époxy pure, couche chargée en poudre de cuivre pur, couche chargée en mélange de poudre de cuivre et d'acier inoxydable et enfin une couche de tissu d'aluminium. Les couches surfaciques d’échantillons CMP ont été mises en œuvre pendant le processus de moulage sous-vide. La projection à l’arc a été utilisée pour déposer une sous-couche d’accrochage de zinc sur les CMP. Dans un deuxième temps, une étude a été abordée sur la faisabilité d’un revêtement à matrice métallique anti-usure par projection thermique à l’arc électrique FeCrNiBSi– W–Ti C et par cold spray Al-Al2O3. Des dépôts de sous-couches d’accrochage ont pu être obtenus et optimisés, sans dégradation thermique ou mécanique du composite. Dans le but de contrôler la qualité des revêtements obtenus, ces derniers ont subi une série de tests de caractérisation. Nous citons notamment l'adhérence, les propriétés mécaniques, la porosité, la microstructure, la morphologie et les faciès de rupture. Une fois optimisés, ces échantillons sont utilisés pour le dépôt des revêtements anti-usure et ont été évalués par le biais d’essais tribologiques et comparés au substrat sans revêtement.  Voir les détails

Mots clés : Composite à matrice polymère, dépôt métallique par projection thermique, tribologie, adhérence

Contribution à l’analyse de l’endommagement des matériauxcomposites

REKBI Fares Mohamed Laid (2016)
Thèse de doctorat

The composite materials with an organic matrix have become a serious competitor to traditional materials in avariety of industrial and domestic areas. However the inter-laminar defects induced during implementation or duringstress are the main sources of its progressive damage. The promotion and use of these materials require the study of themechanical behavior and the various formes of damage. The main of this work is study the mechanical behavior anddamage of tubular composite materials with glass fiber and organic matrix obtained by the filament winding method.The experimental investigation is to cut specimens from composite tube for determination of mechanical tensileproperties and the toughness expressed by the energy release rate of the double cantilever beam specimens atdélamination, and the evolution of resistance with R curves. The aim of numerical study is the modeling of the damagewith element finit method from « ABAQUS » logiciel for determination of the energy release rate. Voir les détails

Mots clés : Composites materials, characterization, damage, fracture, delamination, Cracking

Etude de quelques modèles pour le calcul des densités énergétiques des sites d'adsorption en utilisant la chromatographie gazeuse inverse

BOUHANK Antar (En préparation)
Thèse de doctorat

Résume :L'application de la Chromatographie Gazeuse Inverse (CGI) pour la détermination des grandeurs physico-chimiques qui caractérisent l'interaction entre une molécule sonde et unsupport chromatographique est déjà ancienne puisque les premiers travaux remontent aux années quarante. Les nombreuses possibilités offertes par cette méthode sont décrites dans plusieurs ouvrages. On se propose dans ce travail d'explorer quelques modèles d'adsorption locales,à savoir l’isotherme d’adsorption de Langmuir générale et de Sips pour calculer la densité énergétique des sites d'adsorption.Pour ce faire on s'appuie surdes méthodes analytiques et numériques. Une des méthodes analytiques utilise la notion de transformée de Stieltjes, alors que la méthode numérique est basée sur la discrétisation de l’équation intégrale en un système d’équations algébriques.  Voir les détails

Mots clés : adsorption, isotherme d'adsorption, Energie, équation d'intégrale

Elaboration et caractérisation des couches minces de NiFe élaborées parélectrodéposition

LAKHDARI Delloula (En préparation)
Thèse de doctorat

L’étude des matériaux magnétique à l’état massif ou sous différentes géométries n’a cessé decroitre. L’arrivée de nouveaux procédés de fabrication a permis l’apparition des couchesminces, des couches ultra minces et des nano-structures (tel que les nano-vibres a base despolymeres ). Les propriétés de ces matériaux font toujours l’objet d’études approfondies et ontapporté de nombreuses applications. L’enjeu principal de ces recherches repose sur laminiaturisation et la rapidité de ces dispositifs de stockage des données liées au magnétisme.Le permalloy ou Ni80Fe20 (Py) est l’un des rares matériaux ou il y a eu une continuité entreétat de l’art historique des matériaux ferromagnétiques doux massifs et celui des couchesminces. De plus, cet alliage bénéficie en couche mince de techniques d’élaboration doubles :par voie chimique (électrolyse) et par voie physique (dépôt en phase vapeur), ce qui en fait lacouche mince ferromagnétique de loin la plus utilisée aujourd’hui dans les laboratoires etdans l’industrie. L’élaboration des couches minces par la méthode de l’électrodéposition estune bonne alternative aux voix physiques. En effet, l’électrodéposition est une technique peucouteuse et facile à mettre en oeuvre. Dans ce sujet de thèse, nous nous intéressons à l’étudedes propriétés physiques des couches minces de permalloy élaborées par électrodéposition surdes substrats semi-conducteurs et sur des nanostructures Si.Dans ce sujet de thèse l’étudiante aura à effectuer les taches suivantes :- Elaboration de couches minces Py par électrodéposition sur des substrats ITO et FTO.- Caractérisation structurale et microstructurale des couches minces Py et étude del’influence du type de substrat (ITO et FTO) sur la croissance cristalline et lamorphologie.- Caractérisation magnétique par magnétométrie à échantillon vibrant et parspectrométrie Mössbauer du 57Fe.- Elaboration des nanostructures de Silicium.- Electrodéposition des couches minces de riche en nickel sur des nanostructures à basede polymère et de Si.- Caractérisation structurale, microstructurale et magnétiques des couches minces de Pyélectro-déposées sur des nanostructures à base de polymère et de Si.- Application de ces nanostructures dans le domaine biotechnologie ; capteur deglucose ; capteur anti bactérie. Voir les détails

Mots clés : electrodéposition, Ni, Fe, Ni-Fe, FTo, nanostructure