Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Federica Sartori
Direction : Francesco Direnzo
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Montpellier 2 en cotutelle avec Università degli studi di Urbino "Carlo Bo". Facoltà di scienze ambientali

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L'objectif de ce travail a consisté en l'optimisation d'un procédé de synthèse de matériaux siliciques structurés par des agrégats de tensioactifs. En effet, les matériaux aux tensioactifs structurants (MTS) sont des solides utilisés dans de nombreux domaines de nanotechnologies appliquées tels que l'électronique, l'immobilisation, le transport et la transformation d'énergie. Plus particulièrement, ils peuvent être utilisés en tant que tamis moléculaires pour l'assainissement de l'environnement grâce à leur taille de pore contrôlable. Cependant, ce type de matériaux nécessite des agents structurants toxiques tels que des sels d'alkylammonium. A partir d'une publication sur la synthèse de matériaux mésoporeux spongieux (SMS) utilisant un mélange de lécithine et de dodécylamine dans un milieu eau/éthanol en présence d'une source organique de silice (TEOS), nous avons cherché à optimiser ce procédé de synthèse en remplaçant la dodécylamine (produit cytotoxique) par d'autres co-tensioactifs moins toxiques. Ces co-tensioactifs ont été choisis parmi des sels biliaires, des acides aminés et des tensioactifs non ioniques. Parallèlement à cette variation de co-tensioactifs dans les synthèses, nous avons également varié la quantité d'éthanol en suivant la logique d'un diagramme triphasique lipide/eau/éthanol issu de la littérature. En effet, la quantité d'éthanol joue un rôle fondamental dans la structuration du solide en modifiant les interactions entre le tensioactif et le milieu. Tous les solides synthétisés ont été soumis à une caractérisation structurale par diffraction des rayons X, texturale par adsorption/désorption d'azote à 77 K et morphologique par microscopie électronique à balayage et à transmission. Les compositions finales des solides ont été déterminées par thermogravimétrie. Enfin, la cinétique de formation de ces solides a été suivie par résonance paramagnétique électronique (RPE) pour comprendre leur mécanisme de formation. Les résultats obtenus nous permettent de conclure que le paramètre fondamental pour la formation d'un solide de type SMS est la quantité d'éthanol présente dans le milieu plutôt que le co-tensioactif. Cette conclusion nous permet de proposer une synthèse originale de matériaux siliciques structurés à partir d'un tensioactif unique et naturel : la lécithine d'œuf. Le large domaine de composition initiale pour la synthèse de SMS nous a permis d'immobiliser de l'hémoglobine directement lors du procédé de synthèse pour des applications biocatalytiques. Certains des matériaux obtenus ont démontré une activité remarquable pour la dégradation de polluants : les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).