Les perspectives qui s’ensuivent des conclusions tirées touchent surtout la morphologie des matériaux. En effet, comme une bonne différence a été notée entre les matériaux chargés à 6 % massique et les matériaux à 50 % massique, il serait bon d’étudier ce qui cause cette différence.
Pour cela, plusieurs études sont possibles. Premièrement, passer d’une silice à réseau bidimensionnel, soit la SBA-15 utilisée, à un réseau tridimensionnel, soit la KIT-6. Si l’hypothèse de l’inaccessibilité des pores est juste, une grande différence pour la même charge en AMP devrait être observée. En effet, comme les réseaux tridimensionnels de silice sont très ouverts, il est impossible de causer l’inaccessibilité d’un pore par blocage. Si cette modification des matériaux n’améliore pas l’efficacité de ceux-ci, il est possible aussi de synthétiser un matériau AMP/silice dans un réseau macroporeux.
Pour cela, une synthèse de structures monolithiques est à l’étude112,113. Ces réseaux très ouverts présentent simultanément des pores de plusieurs tailles différentes, allant du microporeux au macroporeux. Les micro- et mésopores permettent d’augmenter la surface spécifique du matériau, augmentant ainsi la surface de contact entre l’agent actif et la solution. Les macropores, quant à eux, permettent un plus long temps de contact entre le solide et la solution et améliorent la capacité de transport des fluides, permettant d’éviter l’accumulation des produits et d’ainsi de bloquer les sites actifs114. De plus, la grande adaptabilité des structures monolithiques à toutes les formes permet de les utiliser sous forme de colonnes chromatographiques aussi bien que sous forme de filtre. La figure 51 présente une image de microscopie à balayage d’une de ces structures.
Figure 51 : Photographie (gauche) et image prise en microscopie à balayage (droite) d’un
monolithe synthétisé au laboratoire
D’un autre côté, la diversité de tailles de pores de ces structures permettrait d’étudier l’effet de la taille des particules d’AMP par rapport au rôle que celles-ci jouent dans l’adsorption du césium. En effet, ces supports présentant une très grande surface, il est possible d’y intégrer une grande quantité d’AMP, avant de les surcharger.
L’utilisation de différents types de supports pourrait ainsi nous aider à déterminer si la clé du bon fonctionnement du système est le contrôle efficace de la morphologie de celui-ci, ou s’il s’agit plutôt de ne pas la contrôler. Comme les matériaux ayant la plus grande capacité d’extraction sont en fait ceux qui ne présentent pas la synthèse idéale, la question est à se poser. S’agit-il de trouver le protocole qui forme les matériaux ayant le moins d’imperfections, donc avec tout le molybdophosphate à l’intérieur des pores, ou bien qui forme plutôt un matériau qui tient du composite, avec de l’AMP retenu dans et sur le support de silice?
La réponse à cette question pourrait mener au final à la création d’un système optimal pouvant être utilisé en mesure d’urgence ou bien même automatisé. Il serait facile avec un tel système de réagir directement sur les lieux d’un incident en cas de scénario catastrophe : avec une cartouche pour préconcentrer et analyser rapidement le radiocésium dans un échantillon d’eau potable, ou bien avec un filtre pour pouvoir capter rapidement tout le radiocésium présent par exemple dans un échantillon d’urine, de le quantifier et de traiter la personne le plus rapidement possible. Pour des cas plus routiniers, une application
industrielle de ces monolithes pourrait être l’utilisation du matériau pour capter le radiocésium dans divers systèmes liquides dans les centrales nucléaires, par exemple le caloporteur ou le modérateur. Cela aiderait à diminuer la radioactivité des rejets dans les cours d’eau ou bien tout simplement à réduire le volume des déchets à entreposer sur le site, aidant ainsi à résoudre le plus grand problème de l’énergie nucléaire.
Une autre utilisation serait celle sous forme de carottes poreuses d’un matériau AMP/SiO2 pour la datation des sédiments Il a été vu que la quantification du radiocésium
dans les strates de sédimentation est un outil précieux en géochimie. Ainsi, en insérant des monolithes dans le sol d’intérêt, il serait possible, par capillarité, de capter le radiocésium présent dans les sédiments pour le fixer. Après un certain temps, il suffirait de retirer la carotte et de la découper pour quantifier le césium et faire la datation des sédiments.
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