Etude numérique des propriétés structurales et dynamiques de l'interface eau / air en présence d'éthers de polyéthylène glycols

par Valérie Cuny

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Michel Arbelot et de Mickaël Antoni.

Soutenue en 2003

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    La Dynamique Moléculaire est utilisée pour étudier les propriétés de monocouches constituées de molécules tensioactives de type polyethylene glycol alkyl ether aux interfaces eau/air. Cette étude, fondée sur le champ de force CFF91, inclut l'évolution de tous les degrés de liberté intramoléculaires et décrit sur la même base les tensioactifs et l'eau. Nous discutons l'importance des degrés de liberté et de la méthode numérique dans les mécanismes de relaxation à l'équilibre ainsi que dans l'organisation enchevêtrée des molécules sur l'interface. Outre la mise en évidence d'effets de synchronisation dans les angles d'inclinaison des molécules, nous montrons que la position moyenne des régions alkyles et glycols des monocouches est en bon accord avec l'expérience. Nous observons que le transport des molécules est anormal et s'apparente à des processus de Lévy super diffusifs. Par une approximation de type centre guide nous estimons enfin le coefficient de diffusion des molécules.

  • Titre traduit

    Numerical study of structural and dynamical properties of water / air interface with polyethylene glycol alkyl ethers


  • Résumé

    Molecular Dynamics is used for the description of a polyethylene glycol alkyl ether monolayer at water/air interfaces. Our study is based on the CFF91 force field. We describe intra molecular degrees of freedom in all atomic details and both surfactant and water molecules are studied on the same basis. The determinant role of valence-bond degrees of freedom so as the numerical method in relaxation mechanisms to equilibrium and in the entangled shape of the monolayers is discussed. Beside synchronization effects in the orientation of the surfactant molecules we also show that the location of the alkyl and glycol region of the considered monolayers are in good agreement with experimental data. We moreover exhibit anomalous diffusive mechanisms that can be seen as super diffusive Lévy processes. Using a center guide-like approximation, we finally estimate diffusion coefficients that turn out to be in good agreement with experiments.

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Informations

  • Détails : 171 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.161-171

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Saint-Jérôme). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T 3136
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