Dispersions acide myristique-hydroxyde de choline : de la compréhension des mécanismes d’auto-association à l’étude des propriétés moussantes et émulsifiantes

par Audrey Arnould

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Marc Anton.


  • Résumé

    Les acides gras extraits de matières premières végétales sont des tensioactifs naturels utilisés dans de nombreuses applications (savons, lubrifiants…). Cependant, leur utilisation reste limitée à cause de leur faible solubilité dans l’eau qui constitue un frein important à leur emploi. La dispersion des acides gras est donc un enjeu majeur tant d’un point de vue fondamental qu’industriel et peut être améliorée par l’ajout de contre-ion. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de comprendre l’influence du rapport molaire entre l’acide myristique et un contre-ion organique utilisé pour sa dispersion, de la nature de celui-ci et de la température sur les propriétés d’auto-assemblage et fonctionnelles de cet acide gras. Une approche multi-échelle (diffusion des neutrons, microscopies, calorimétrie, RMN, DRX, IRTF) a été mise en oeuvre pour établir un diagramme de phase et comprendre les propriétés d’auto-assemblage en solution. Nous avons montré que le rapport molaire et la température modifiaient l’état d’ionisation de l’acide gras, l’état de la chaîne carbonée, ainsi que les interactions moléculaires modulant ainsi la morphologie des assemblages supramoléculaires. La nature du contre-ion organique influence également ces caractéristiques. Nous avons mis en évidence que les propriétés moussantes et émulsifiantes de ces systèmes sont principalement gouvernées par la morphologie de l’assemblage présent en solution et par le pH. Nous avons ensuite construit un système à base d’acide gras et d’une molécule photosensible dont les propriétés d’assemblage et moussantes peuvent être modulées par la lumière.

  • Titre traduit

    Myristic acid-choline hydroxide dispersions : from the understanding of self-assembly mechanisms to the study of foaming and emulsifying properties


  • Résumé

    Fatty acids extracted from renewable sources are natural surfactants used in various applications (soap, lubricants…). However, their use remains limited due to their poor solubility. Improving the fatty acid dispersion is a major issue in both industrial and fundamental perspectives and can be realized by adding counterions. Consequently, the objective of this thesis is to understand the effect of the molar ratio between myristic acid and an organic counter-ion used for its dispersion, the nature of this counter-ion and the temperature of the system, on the self-assembly and functional properties. A multiscale approach (neutron scattering, microscopies, DSC, NMR, WAXS, FTIR) was carried out to establish a phase diagram and to understand the supramolecular assembly properties in solution. We showed that the molar ratio and the temperature modified the ionization state of the fatty acid, the fatty acid hydrocarbon chain state and the molecular interactions, which in turn tune the self-assembly morphology. The counter-ion chemical structure also modifies the nature of the self-assembly. We showed that the foaming and emulsifying properties are mainly governed by the self-assembly morphology and by the pH of the solution. We built a photoresponsive system based on fatty acids and a photosensitive molecule, which fatty acid self-assembly and foaming properties can be tuned by light.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-196 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 148 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2015 NANT 2059
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