Matériaux hybrides organique-inorganique de structure de type talc ou saponite

J. Brendlé, L. Dzene

Les composés lamellaires de type argile sont abondants dans la nature, cependant, ils sont très rarement purs, peuvent comporter des phases annexes (quartz, carbonate de calcium), des éléments traces comme l’arsenic ou encore des hétéroéléments tel que le fer conférant une coloration, l’ensemble pouvant être gênant selon l’application visée. Les procédés de synthèse par voie hydrothermale permettent d’obtenir des composés lamellaires de compositions chimiques bien définies via un contrôle judicieux des paramètres gouvernant la leur formation.

Une autre approche originale et très peu explorée pour la synthèse de composés lamellaires est la voie sol-gel, dans laquelle un organoalcoxysilane (de formule RSi(OR’)3, R étant un groupement organique et R’ un groupement méthoxy ou éthoxy) est employé comme source de silicium. Les avantages de ce procédé sont nombreux dans la mesure où les matériaux sont obtenus à température ambiante, en des temps courts et sont directement fonctionnalisés via le groupement organique lié par liaison covalente au silicium.

Les recherches menées actuellement dans ce domaine visent à mettre au point des procédés respectueux de l’environnement, en utilisant notamment des solvants moins ou peu impactant et en quantités moins importantes, à rendre les composés multifonctionnels et à élargir leurs champs d’applications. Une attention particulière est portée à l’élucidation des mécanismes de formation, à la caractérisation des composés par une approche multi-techniques en employant en particulier la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du solide et enfin à l’étude des relations structures-propriétés. Les champs d’applications actuellement étudiés sont le piégeage de polluants, le relargage contrôlé de principes actifs ainsi que celui de la préparation de nanocomposites à base polymère, des polymèresilanisés pouvant être employés comme source de silicium pour former des hybrides organique-inorganique de structure de type talc.

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