Cette thèse s’inscrit dans le contexte de la présence croissante de résidus pharmaceutiques dans les milieux aquatiques, en particulier la fluoxétine, un antidépresseur fréquemment détecté dans les eaux usées et considéré comme un contaminant émergent préoccupant. L’objectif principal de ce travail était de développer des biomatériaux adsorbants innovants, performants et réutilisables, capables de capter efficacement cette molécule dans une perspective de traitement durable des eaux contaminées.
Pour ce faire, plusieurs matériaux poreux ont été conçus à partir de polymères biosourcés. Des hydrogels sphériques poreux à base de carboxyméthylchitosane ont été élaborés par extrusion électrostatique, puis des cryogels hybrides macroporeux ont été synthétisés par cryopolymérisation. Une approche plus avancée reposant sur un cryogel à empreinte moléculaire a été développée afin de créer des sites de reconnaissance spécifiques à la fluoxétine et d’améliorer la sélectivité du procédé.
Les résultats ont montré que l’ensemble des matériaux possèdent un fort potentiel d’adsorption, avec des performances optimales à pH 8,5 et un comportement globalement favorable, exothermique et réversible. Les cryogels hybrides se sont distingués par leur structure macroporeuse interconnectée et leur excellente capacité de rétention, tandis que le cryogel à empreinte moléculaire a démontré une sélectivité supérieure envers la fluoxétine comparativement aux cryogels non imprimés. De plus, un traitement dynamique en flux continu a été réalisé afin de simuler des conditions plus représentatives d’un traitement réel des eaux usées, confirmant le potentiel applicatif de ces matériaux au-delà des essais en « cuvée ».
Dans l’ensemble, cette recherche met en lumière le potentiel des matériaux hydrogélifiés et cryogélifiés pour le traitement des eaux, tout en ouvrant la voie à des solutions plus sélectives, écoresponsables et adaptées aux enjeux environnementaux actuels.
Thèse de doctorat en sciences et génie des matériaux lignocellulosiques soutenue le 25 mars 2026.
Membres du jury
Professeur Phuong Nguyen-Tri, Direction de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Bruno Chabot, Codirection de recherche
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Simon Barnabé, Présidence du jury
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Sasan Sattarpanah Karganroudi, Membre interne
Université du Québec à Trois-Rivières
Professeur Aymen Amin Assadi, Membre externe
Université de Rennes
