Evènement
Soutenance de thèse de Grégoire BOE
ISM - Groupe de Spectroscopie Moléculaire (GSM)
Sous la supervision de Thierry Tassaing
Lundi 17 novembre 2025, 13h30
UB, Campus Peixoto - Bâtiment A9 - Amphi 2
« Synthèse abiotique de molécules organiques à partir de gaz simples et de minéraux catalytiques en simulateur millifluidique de sources hydrothermales. »
Résumé :
La formation de molécules prébiotiques dans les sources hydrothermales sous-marines de type « fumeurs noirs et/ou blancs » constitue une hypothèse centrale dans les scénarios d’origine de la vie. L’objectif de cette thèse est de simuler en laboratoire à partir de gaz simples et de minéraux naturels les conditions physico-chimiques observées dans ces environnements hydrothermaux. Dans un premier temps, une méthode quantitative d’analyse infrarouge/Raman « co-localisée » a été développée, permettant l’étude in situ de la thermodynamique de phases fluides complexes (CO2, H2, N2, H2O) dans des conditions haute pression (20MPa) en fonction de la température (40-320°C). D’autre part, afin de simuler au mieux la physico-chimie de ces environnements hydrothermaux, l’objectif de la thèse était de concevoir un réacteur original haute pression « à flux continu » qui repose sur un écoulement induit par un gradient thermique reproduisant ainsi le flux naturel des fluides hydrothermaux. Ainsi, ce réacteur a été conçu pour simuler les conditions extrêmes (température entre 15 et 300°C sous pression de 20 MPa) et la complexité de ces milieux (solution aqueuse en présence de mélanges de gaz (H2/N2/CO2) et de minéraux naturels « catalytiques » (Olivine, Magnétite, Pyrite). Ce réacteur, équipé de hublot en saphir, permet le suivi in situ par spectroscopie IR/Raman de l’évolution du système au cours du temps. En parallèle, des expériences en réacteur batch ont été menées avec des mélanges de gaz et d’eau en présence de minéraux, afin d’étudier principalement la formation d’oxalates en fonction du pH, de la température et de la composition de la phase gazeuse. Enfin, un second montage expérimental mettant en œuvre un réacteur haute pression (15 MPa) tubulaire en Saphir a été mis en place pour la mise en contact sous flux d’une solution de sels métalliques avec une solution alcaline afin de synthétiser des structures minérales tubulaires et poreuses de composition variable, sous pression et température contrôlées. Ces structures minérales dont la formation a pu être observée « visuellement » sont des modèles de cheminées hydrothermales qui ont été analysées par différentes méthodes (SEM, µCT, DRX, Raman, IR) afin de déterminer l’influence des différents paramètres étudiés sur leurs propriétés (composition, morphologie…). L’ensemble de ces travaux a permis d’élargir les possibilités d’étude en réacteur dans des conditions extrêmes, de mieux comprendre les processus de synthèse organique dans les sources hydrothermales, et plus largement de contribuer à une meilleure compréhension de ces environnements hydrothermaux.
Jury :
M. Thierry TASSAING , Institut des Sciences Moléculaires - Directeur de thèse
M. Frédéric FOUCHER, CEMHTI - Rapporteur
M. Denis TESTEMALE, Institut Néel - Rapporteur
Mme Vassilissa VINOGRADOFF, PIIM - Examinatrice
M. Samuel MARRE, ICMCB - Examinateur
Mme Sophie SOBANSKA, Institut des Sciences Moléculaire - Examinatrice