Etude des surfaces réactives des minéraux argileux

L. Dzene, J. Brendlé, S. Hajjar-Garreau, P. Dutournié

Les phyllosilicates sont une classe particulière de matériaux poreux ayant une forte anisotropie et, par conséquent, différents types de surfaces réactives. On distingue trois principaux types de surfaces : une surface interfoliaire d’une épaisseur de quelques angströms, une surface basale des siloxanes et une surface de bords similaire à celle des oxydes métalliques. Cette particularité et leur large disponibilité font des minéraux argileux un matériau de choix pour la dépollution de l’eau, comme un additif dans les polymères et ciments, l’agent d’encapsulation et le support en catalyse hétérogène.

Nos recherches portent sur l’identification et la quantification de sites actifs et de différents types de surfaces sur des phyllosilicates naturels et synthétiques, ainsi que sur la compréhension des réactions de condensation afin de contrôler la synthèse de nouveaux matériaux aux propriétés ciblées. Nous utilisons la méthode de plan d’expériences pour la synthèse de nouveaux matériaux et de multiples méthodes analytiques telles que la diffraction des rayons X et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour éclaircir la complexité de la structure des minéraux argileux. Les sites actifs sont sondés utilisant la méthode de désorption thermique, et la surface est caractérisée à l’aide d’isothermes d’adsorption de gaz et la spectrométrie photoélectronique X. Le domaine de la minéralogie des argiles offre des opportunités de collaborations multidisciplinaires et l’avancement est un fruit d’un effort collaboratif entre telles disciplines scientifiques comme la physique, la chimie, la géologie, les sciences du sol, les sciences des matériaux et l’ingénierie.

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