Les microréacteurs en gouttes de liquides ioniques : génération, manipulation par électromouillage sur isolant et utilisation en synthèse
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This PhD aimed to develop a microsystem dedicated to chemical synthesis or process optmisation. This lab on chip use a digital microfluidic technique, Electrowetting On Dielectric (EWOD), to perform the displacement, merging and mixing of droplets (1 µL). Each droplet contain reagent and are used as a microreactor. Ionic Liquids (ILs) are used to create droplets, as they are non sensitive to evaporation. Similar static and dynamic behaviour of ILs under EWOD compared to the one of aqueous solutions were observed. Two chemical reactions were performed on the microsystem, using Task Specific Ionic Liquids. The study of their kinetic, on or off chip, revealed two problems: evaporation of volatile organic compound contained in a droplet and mixing of droplets. Specific solutions were proposed for each problem and evaluated.
Abstract FR:
Le but de cette thèse a été de réaliser un microsystème dédié à la synthèse de molécules chimiques ou à l’optimisation de procédés. Ce laboratoire sur puce utilise une technique de microfluidique digitale sur un plan, l’électromouillage sur isolant (EWOD), qui permet de contrôler le déplacement, la fusion ou le mélange de microgouttes (1 µL) contenant les réactifs d’intérêt. Des solvants non sensibles à l’évaporation, les liquides ioniques (LIs), ont été utilisés pour créer des microgouttes stables dans le temps. Des comportements statique et dynamique des LIs sous EWOD similaires à ceux des solutions aqueuses ont été montrés. Deux réactions supportées sur LIs ont été validées sur ce microsystème. L’étude de leur cinétique, sur puce ou hors puce, a révélé deux limitations au concept de réactions en gouttes de LI : l’évaporation des composés volatiles contenus dans la goutte et le mélange des gouttes. L’évaluation de solutions spécifiques à chacune de ces limitations a ensuite été réalisée.