Jason RICHARD présentera un séminaire intitulé

Ecoconception de nanoparticules mésoporeuses fonctionnelles

ABSTRACT :

Les silices mésoporeuses ordonnées fonctionnalisées par des polymères combinent les atouts des matériaux mésoporeux et ceux des polymères. Cependant, leur synthèse multi-étape est coûteuse en énergie et en matière. Pour y rémédier, l’équipe a concu un procédé direct et écocompatible reposant sur un agent permettant à la fois de structurer et de fonctionnaliser les matériaux : les micelles complexes de polyions (PIC). [1,2]

Cette présentation décrira la polyvalence des micelles PIC dans la conception de matériaux de propriétés contrôlées. La nature complexe électrostatique du cœur des micelles permet de modifier aisément la courbure des mésophases formées ; nous avons ainsi obtenu des matériaux de mésostructure lamellaire, hexagonale ou cubique en modifiant notamment le pH. [3] Aussi, la croissance des particules peut être contrôlée en ajustant l’affinité des micelles PIC avec les précurseurs siliciques. Des nanoparticules de taille contrôlée et de mésostructure ordonnée ont ainsi été préparées. Finalement, la dissociation des micelles PIC au cœur des matériaux permet de fonctionnaliser les mésopores par des chaînes polyacides faibles ou forts. Des premiers exemples d’application en adsorption, catalyse et conduction seront donnés.

[1] Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 8433

[2] Langmuir, 2015, 31, 12839

[3] Beilstein J. Nanotechnol. 2019, 10, 144

Les matériaux poreux (zéolithes, carbones, silice poreuse …) sont des matériaux utilisés dans de nombreux procédés industriels tels que la catalyse hétérogène, l’adsorption (séparation de gaz, purification de gaz …), la chromatographie, le stockage d’énergie … . La connaissance de leurs caractéristiques texturales (surface spécifique, diamètre des pores, distribution de la taille des pores, géométrie des pores, taille des particules,…) est nécessaire car de ces dernières dépendent le rendement des réactions, la sélectivité d’adsorption … .Durant le séminaire, les définitions utiles à la compréhension du phénomène d’adsorption, les théories classiques de l’adsorption (modèles de Langmuir, BET, t-plot, Dubinin, BJH, DFT …) et la mesure expérimentale seront exposées et illustrées par des exemples de travaux de recherche menés au sein de l’IS2M.  Ces travaux présentés par leurs auteurs, mettront en avant la diversité des informations qui peuvent être obtenues à partir de l’analyse de l’adsorption physique de gaz (flexibilité du matériau, accessibilité de la porosité, vieillissement du matériau, encapsulation …..) seules ou associées à une autre technique de caractérisation.