Thèse soutenue

Synthèse et caractérisations physico-chimiques de matériaux hybrides poreux multifonctionnels
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Auteur / Autrice : Suzy Nathalie Surblé
Direction : Gérard Férey
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie du solide
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Résumé

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Les solides poreux sont connus comme étant une classe de matériaux stratégiques pour leurs potentielles applications dans des domaines tels que la catalyse, l’adsorption et / ou le stockage de gaz, les propriétés optiques. Le but de ce travail était de synthétiser de nouveaux matériaux poreux multifonctionnels. Le chapitre bibliographique retrace l’histoire des solides poreux depuis les zéolithes jusqu’à nos jours. Une description structurale brève de quelques solides hybrides à base de carboxylates est développée. Les chapitres suivants mentionnent deux types de solides illustrant parfaitement le concept de chimie d’échelle et montrent aussi l’apport de la simulation numérique lors de la résolution structurale. Les matériaux de type MIL88 sont des solides flexibles isoréticulaires. Ces matériaux respirent, par adsorption de liquides, avec une amplitude unique en son genre dans le domaine des solides poreux : entre 87% et 230%. Le phénomène est par ailleurs sélectif et réversible. Les solides hybrides à pores géants MIL100 et MIL101, dont les structures ont été déterminées à partir des données de diffractions des rayons X par les poudres combinées à la simulation numérique, ce qui est une première dans l’histoire de la résolution structurale. Ces solides sont uniques avec une hiérarchie de pores: des cages microporeuses et deux cages mésoporeuses parfaitement cristallisées. Leurs volumes de maille sont sans précédant (380000 Å3 et 700000 Å3) et des surfaces spécifiques records sont mesurées: 3100 m2. G-1 et 5900 m2. G-1. Les deux derniers chapitres rapportent d’une part la synthèse de nouveaux carboxylates de terres rares et d’autre part une étude spectroscopique des cations Eu3+ dans le but d’établir une corrélation entre la structure cristalline et les propriétés de luminescence.