Le projet de thèse porte sur la valorisation des solutions de silicates alcalins issues du nettoyage, de la gravure et de la texturation des wafers de silicium dans la fabrication de cellules photovoltaïques. Ces déchets, produits en grande quantité (environ 5000 m³ pour 1 GW de cellules), sont étudiés comme source potentielle pour la synthèse de matériaux avancés tels que les nanoparticules (zéolites, MOFs) ou des matériaux activés utilisés pour la capture de polluants. L’objectif de ce travail de thèse est de combiner la simulation atomistique (métadynamique) et l’expériences (diffusion aux petits angles, spectroscopie RMN) pour comprendre d’une part la structure de ces solutions basiques et d’autre part les mécanismes de cristallisation ou de formation de solides mésoporeux à différentes échelles.
Outre la synthèse de nanoparticules fonctionnelles, une compréhension fine de ces systèmes colloïdaux permettrait de mieux appréhender, les propriétés tensioactives des silicates, les potentielles interactions entre ces silicates et la stabilité de polymères en solution, les propriétés de « coating » après séchage de ces solutions, et les propriétés de dissolution d’oxyde de magnésium dans le but de développer des nouveaux liants hydrauliques bas carbone.