Academic literature on the topic 'Hydroxydes lamellaires'

Les biocapteurs constituent un défi pour le diagnostic médical, la surveillance des eaux naturelles. . . Dans ce travail, nous avons défini les conditions de précipitation de la structure Hôte par hydrolyse thermique de l'urée. Une nouvelle voie de synthèse d'HDL a été mise au point, utilisant la décomposition catalytique de l'urée par l'uréase. Une étude comparative des procédés d'immobilisation a permis de maîtriser la formation du matériau hybride et de contrôler la quantité d'uréase immobilisée, dont l'activité catalytique a été étudiée. L'élaboration des biocapteurs sous forme de multicouches nanostructurées HDL-Uréase a été réalisée par la technique Langmuir-Blodgett, et leur réponse a été évaluée. Cette première étude sur le confinement de protéines sur des matrices HDL, depuis l'élaboration de la matrice hôte jusqu'à la réalisation du biocapteur fonctionnel, ouvre des perspectives sur l'immobilisation d'autres enzymes et l'optimisation de films hybrides à propriétés biologiques

L’étude cinétique a permis de déterminer le temps d’équilibre atteint lors de la fixation du benzopurpurine 4B sur chaque composé, ainsi que l’ordre de la réaction et la nature du mécanisme de diffusion. Cette adsorption est favorisée par un milieu légèrement basique, et l’augmentation de la température a un effet positif sur l’amélioration des performances maximales de la fixation. L’étude des isothermes d’adsorption de ce colorant, a été établie pour déterminer l’efficacité de cette nouvelle classe d’adsorbants. Ces dernières sont de type L, et les donnés de sorption ont été traitées selon plusieurs modèles, afin de mieux comprendre le mécanisme d'adsorption du colorant sur les différents matériaux. L’analyse des résultats de l’étude thermodynamiques a montré que l’adsorption du colorant sur les différents composés est un phénomène spontané, endothermique et favorable, régie par une adsorption physique pour les matériaux CoFe-CO3/Ec, CoFe-CO3/A et MgAl-CO32- et par une adsorption physico-chimique pour les matériaux CoFe-Ac/p, CoNiFe-Ac/p , et MgAl-500. Ces résultats ont été confirmés par les analyses DRX et IR des différents matériaux avant et après adsorption. En comparant les résultats obtenus pour l’adsorption du colorant sur les différents matériaux, le composé CoNiFe-Ac/p constitue le meilleur adsorbant avec une capacité d’adsorption d’environ 593mg/g. Par conséquent, et compte tenu de l’ensemble des résultats fournis par cette étude, l’hydrolyse forcée en milieu polyol, s’avère une méthode très efficace pour l’élaboration des hydroxydes doubles lamellaire à base de métaux de transition avec une morphologie contrôlée, de taille nanométrique présentant un faible taux d’agglomération, et par conséquent une bonne dispersion de particules et un meilleur pouvoir adsorbant. Ces caractéristiques peuvent être à l’origine de l’application de ces matériaux avec succès dans l’élimination des colorants contenant dans les effluents industriels
New layered double hydroxides (LDHs) CoFe-Ac, CoNiFe-Ac, ZnNiFe-Ac and ZnCoFe-Acwith MII/MIII molar ratio of 3, and acetate ions in the interlayer region have been preparedusing forced hydrolysis of acetate metallic salts in a polyol medium. The structure,morphology and properties of as-prepared product were investigated by X-ray Diffraction(XRD), FT-IR Spectroscopy, elemental analysis, transmission Electron Microscopy (TEM),Scanning Electron Microscopy (SEM), thermal analysis (DTA, TGA) and V-visibleSpectroscopy: showed that these nanocomposites present the typical features of hydrotalcitelikestructure, exhibit a turbostratic character and the intercalation of acetate anions into theinterlayer domain has been successfully done, giving an interlayer spacing value of 12.70,12.47, 13.64 and 14.69 Å for CoFe-Ac, CoNiFe-Ac, ZnNiFe-Ac and ZnCoFe-Acrespectively.We can note that there is some difference between the interlayer spacing for all synthesizedphases. That can be explained by the arrangement of inserted species (anions + water) indifferent orientation in the interlayer domain.57Fe Mössbauer spectrometry allows concluding the presence of Fe3+ cations which occupyoctahedral sites and confirming the absence of Fe2+ in the as-prepared compounds.In order to check the capacity of our materials synthesized in polyol medium to exchange theacetate anions inserted in their interlamellar space, anionic exchange in aqueous medium waseffected for CoFe-Ac compound as à model of synthesized LDH. All the physicochemicalmethods of analysis (DRX, IR, ATD/ATG and elemental analysis) carried out on the materialCoFe- Ac /EC (exchanged). The comparison with a lamellar phase containing oFeCO3/Asynthesized in aqueous medium, show a layered double hydroxide compound with aturbostratic disorder, and a new interlamellar distance d003 = 7.67Å which correspondsperfectly with the presence of the carbonate anions and the water molecules in the interfeuilletfield.In the second part of this study, we are interested to examine the capacities of these kinds ofmaterials for the adsorption of an anion dye benzopurpurine-4B-. The adsorption of direct red2 by CoFe-Ac, CoNiFe-Ac LDHs has been examined in order to measure the capability ofthis new organic/inorganic nanomaterial to eliminate this highly toxic azoic class of anionicdyes from wastewater. The sorption capacities of LDHs for Benzopurpurine4B are also compared with those of other adsorbents : CoFe- Ac /Ec, CoFeCO3/A (synthesized in aqueous medium), Mg-Al-CO3/A and its calcined product at 500°C “Mg-Al-500”. The quantity of dye eliminated was found to depend on contact time, pH, initial concentration of dye and heating temperature. The thermodynamic parameters ΔG°, ΔH° and ΔS° werecalculated to predict the nature of adsorption. Results suggested that the Benzopurpurine 4B adsorption on different compounds was a spontaneous and endothermic process. Adsorption kinetic data were tested using pseudo-first order, pseudo-second order, Elovitch’sequation and intra-particle diffusion models. Kinetic studies for all cases showed that the adsorption followed a pseudo-second order reaction. Studies revealed that intra-particle diffusion played an important role in the mechanism of dye adsorption by MgAl-500. Theequilibrium data were analyzed using Langmuir, Freundlich, Tempkin, Elovitch, Dubinin-Radushkevich, Redlich-Peterson and Toth isotherm models. [...] Taking these results into account, we can conclude that prepared LDHs by forced hydrolysis in a polyol medium can be used successfully in the removal of anionic dyes from aqueous solutions

Dans ce travail, la structuration de phases HDL en matrices macroporeuses a été réalisée grâce à l'utilisation d'un arrangement ordonné de sphères comme empreinte sacrificielle. Les phases HDL sont obtenues en précipitant les sels métalliques adsorbés à la surface de billes de PS ordonnées, en présence de soude. Un réseau 3D poreux est finalement obtenu soit par dissolution ou bien calcination de l'empreinte. Ces matrices HDL macroporeuses conservent leur propriétés d'intercalation et leur richesse de composition. La macroporosité ordonnée est maintenue lors de la décomposition thermique des phases HDL en oxydes. Cette macroporosité présente dans les phases HDL permet l'amélioration de l'adsorption, évaluée sur l'Orange II, et la photodégradation d'un pesticide par des anions décatungstate immobilisés. A partir de ces matrices macroporeuses, des carbones à porosité hiérarchisée ont été élaborés

Cette thèse présente un travail de synthèse et caractérisation de nanocomposites polymères en utilisant comme charge les hydroxydes doubles lamellaires (HDL). Dans la première partie, nous avons caractérisé la charge réactive résultante de l'intercalation des tensio-actifs monomères tels que le sulfopropylméthacrylate (SPMA), le 4[12(methacryloylamino)dodecanoylamino]benzènesulfonate (MADABS) et le 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonique (AMPS). De même, des autres phases hybrides obtenues à partir de poly(SPMA) et poly(AMPS) ont été caractérisées. La polymérisation in-situ est réalisée dans le cas de SPMA et AMPS par les spectroscopies (IR et RMN13 C CP-MAS). Pour les nancomposites polymères obtenus à partir de la dispersion des charges HDL hybrides, une structure intercalée a été observée dans le cas de SPMA et MADABS et une autre non miscible dans le cas de AMPS. Des résultats rhéologiques intéressants sont trouvés : dans le cas de SPMA quelque soit la nature des phases hybrides, par la formation d'un réseau de type gel structuré entre la charge et le polymère. Les résultats de rhéologie et de TEM montrent que la nature physico-chimique de la charge est un facteur déterminant dans la dispersion et la structuration du réseau de percolation de charge. Dans la deuxième partie, nous avons caractérisé (DRX, IR, et RMN) la charge fonctionnelle résultante de l'intercalation des colorants tels que : -acid Orange 6 (C12 H9 O5 N2 S Na), direct yellow 50 (C35 H28 N6 O13 S4 Na4), red 75 (C33 H16 O15 N8 S4 Na4), acid green 25 (C28 H22 N2 O8 S2 Na2) et Evan blue (C34 H28 N6 O16 S4) ; Trypan blue (Niagara blue) (C34 H28 N6 014 S4). La carte de densité électronique a montré un arrangement en position inclinée dans l'espace interlamellaire d'un angle de 35° selon l'axe est proposé avant le traitement hydrothermal et en position parallèle après traitement pour le Yellow dans l'espace interfeuillet de l'HDL. L'effet protecteur de la structure HDL est montré puisqu'une stabilité en température des propriétés optiques est observée. Une amélioration des propriétés rhéologiques pour les nanocomposites formés est observée dans le cas de Orange et Niagara par rapport au polystyrène seul. Ceci est expliqué par des interactions de type friction entre les chaînes de PS et les molécules colorantes présentes en surfaces des cristallites, la structure des PS nanocomposites restant apparemment non miscible.

Les hydroxydes doubles lamellaires (HDL), sont des minéraux lamellaires chargés positivement de formule générale [Ni2+1-xAI3+x(OH)2], [AZ-x/z, yH2O], où A est un anion interfoliaire. Ces composés sont facilement synthétisables avec des paramètres structuraux aisément ajustables. Dans un premier temps, les mécanismes mis en jeu lors de la synthèse de ces matériaux sont abordés à l'échelle locale par EXAFS, et semi locale par diffusion des rayons X et microscopie électronique à transmission. Deux systèmes sont étudiés: une solution de chlorure de nickel et une solution mixte chlorure de nickel- chlorure de gallium. L 'hydrolyse du nickel seul procède par formation de longues fibres qui sont par la suite "consommées" pour former des plaquettes d'hydroxyde de nickel. Lors de la titration d'une solution mixte gallium 1 nickel, des espèces colloïdales proches de l'oxyhydroxyde de gallium se forment en premier lieu, tandis que le nickel ne subit aucune hydrolyse. Les colloïdes de gallium sont ensuite remplacés progressivement par des plaquettes de HDL, par redissolution/precipitation. Lors de la synthèse par coprécipitation, tout le gallium est incorporé immédiatement dans une phase HDL dont la stoechiométrie ne correspond pas à celle prévue par les conditions initiales. A ces premiers stades, la diffusion des rayons X révèle la ,présence ds colloïdes fibreux, semblables à ceux observés. Lors de l'hydrolyse du nickel seul. Ces espèces fibreuses finissent par se dissoudre, contribuant ainsi à un ajustement de la stoechiométrie des phases HDL. Dans tous les cas, une partie des ions nickel reste sous forme monomérique dans le surnageant de la suspension finale. Dans un deuxième temps, le comportement à l'eau de phases HDL Ni/Al à charge variable compensée par des anions sulfates a été étudié en combinant trois types de mesures: i) quantitative et énergétique (gravimétrie d'adsorption d'eau), ii) structurales (diffraction des rayons X et des neutrons sous pression de vapeur d'eau contrôlée) et iii) moléculaires (spectrométries Raman et infrarouge en pression de vapeur d'eau contrôlée). Le moteur principal de l'hydratation est l'interaction anion interfolaire-feuillet. Pour l'échantillon de forte charge, les anions, en symétrie C3v, sont reliés au feuillet par leur oxygène apical. L'ajout de molécules d'eau à la structure provoque leur écartement du feuillet puis leur passage en complexe de sphère externe, ce qui entraîne le gonflement de la structure. Pour les HDL moins chargées, les anions sont liés de façon plus forte au feuillet. Les mesures par spectroscopies vibrationnelles révèlent dans ce cas l'absence de complexes de sphère externe. En conséquence, le décalage par rapport au feuillet est plus difficile à obtenir, et le gonflement de la structure est plus tardif et moins important, voire quasiment nul
Layered Double Hydroxide (LDH) are positively charged lamellar materials with a general formula written as [Ni2+1-xAI3+x(OH)2], [AZ-x/z, yH2O], where A is a compensating interlayer anion. These materials are easy to synthesize with adjustable structural parameters. The first part of this work focuses on the mechanisms operating upon synthesis of these compounds. The experimental approach combines analyses at the local scale by EXAFS with analyses at the semi-local scale by X Ray Scattering and Transmission Electron Microscopy. The hydrolytic behavior of pure nickel chloride and mixed nickel-gallium solutions wàs investigated. Nickel salts hydrolysis proceeds through the initial formation of long fibers that are then dissolved to form nickel hydroxide platelets. Upon hydrolysis of a mixed nickel -gallium solution, gallium oxyhydroxide like colloids form first whereas nickel ions do not react. Upon pH increase, galliunJfcolloids are progressively replaced by LDH platelets through dissolution/reprecipitation. When synthesis is carried out by co-precipitation at constant pH, in the initial steps, aIl gallium atoms are incorporated jn a LDH phase whose stoichiometry differs from that corresponding to the initial conditions. SAXS experiments reveal the formation of fibrous colloids similar to those observed when nickel al one is hydrolyzed. Such fibrous species then dissolve which somehow adjusts the stoichiometry of the formed LDH. . AIl along the synthesis, part of nickel ions do not react and remain as monomers in the supematants. The second part deals with the hydration behavior of vriable charge Nil Al-sulfate LDHs that was investigated by combining i) water adsorption gravimetry measurements, ii) X-ray and neutron diffraction experiments under controlled water pressure and iii) Raman and infrared under controlled water pressure. The main " engine " for hydration is the ,interlayer anion whose interactions with the solid layer control the observed changes. For the high charge sample, anions, in a C3v, symmetry are linked to the layer through their apical oxygen atom. When water molecules are added, they move away from the layer to reach an situation of outer- sphere complex, that results in significant swelling of the structure. Ln. Jess charged LDHs, anions are linked more strongly to the layer. Vibrational spectroscopy results reveal that in these cases, the anions never reach an outer-sphere complex. Consequently, swelling is retarded or even nearly suppressed

Les hydroxydes doubles lamellaires egalement denommes argiles anioniques ou composes de type hydrotalcite sont constitues de feuillets d'octaedres lies par des aretes. Ils derivent des hydroxydes neutres m(oh)2 apparentes a la famille de la brucite mg(oh)2 ou une certaine fraction des cations divalents a ete substituee par des cations trivalents. Les feuillets metalliques hydroxyles acquierent alors une charge positive compensee par l'insertion d'anions solvates entre les feuillets. En vue de la catalyse, notre choix s'est porte sur des phases a base de cuivre et de chrome. Le precurseur chlorure a ete prepare par coprecipitation tandis que les phases contenant les oxoanions chromate, dichromate, pyrovanadate et les polyoxometallates tetravanadate, decavanadate et heptamolybdate ont ete synthetisees par reaction d'echange anionique sur trois precurseurs differents, contenant respectivement les anions chlorure, terephtalate et dodecylsulfate. Le greffage des oxoanions du type mo4 ou m207 sur les feuillets hydroxyles a ete mis en evidence par diffraction x, irtf, atg et exafs/xanes. En revanche, aucun greffage n'est observe pour les phases echangees par les polyoxometallates rigides et volumineux. Une etude des surfaces specifiques et de la porosite pour des temperatures de calcination comprises entre 25c et 400c montre que ce sont des composes majoritairement mesoporeux possedant de faibles surfaces specifiques. Leur utilisation en catalyse pour la conversion du butanol en monobutylether d'ethylene glycol donne des resultats tres interessants tant au niveau de l'efficacite (surtout pour la phase dichromate) que de la selectivite qui atteint 100 % dans le cas des phases echangees par les polyoxometallates decavanadates et heptamolybdates.

Le comportement d'HDL mis en suspension dans l'eau et en présence d'anions organiques de type dicarboxylate a été étudié. La réaction d'échange a été suivie in situ à l'aide de la diffraction des rayons X en dispersion d'énergie. Un composé bi-intercalé a pu être mis en evidence. Des grandeurs thermodynamiques d'échange chlorure-dicarboxylate ont été déterminées via des techniques microcalorimétriques et potentiométriques. En comparant des systèmes dicarboxylate homologues, il a été possible de montrer l'existence de liaisons hydrogène entre anions tartrate dans l'interfeuillet. La simulation numérique, par dynamique moléculaire, de systèmes HDL inorganiques et organiques a pu être menée. Un accord entre les données structurales et les résultats de simulation a pu être obtenu et des précisions concernant la disposition et la dynamique des anions et des molécules d'eau dans l'interfeuillet ont pu être apportées. Enfin des calculs énergétiques ont confirmé l'existence d'interactions spécifiques entre tartrates

L’intercalation de molécules organiques dans les Hydroxydes Doubles Lamellaires conduit à la formation d’hybrides organo-minéraux lamellaires aux propriétés originales. La valorisation de ces matériaux pour des applications diverses nécessite d’une part, le développement d’une méthode de synthèse simple et efficace pour garantir la pureté des hybrides, et d’autre part, d’établir les relations composition-structure (feuillet cationique, anion et eau interfoliaire). C’est pour atteindre ces deux objectifs, que nous avons menés les travaux présentés dans ce mémoire. La stratégie de synthèse adoptée dans ce travail de thèse nous a permis d’obtenir des taux d’intercalation meilleurs que ceux obtenus par les autres méthodes (coprécipitation, reconstruction, etc.) pour des molécules organiques simples (acides dicarboxyliques) ainsi que pour des molécules plus complexes (acides aminés et oligopeptides). Les acides aminés sont classés en trois groupes selon leur taux d’intercalation, qui est influencé par la chaîne latérale des acides aminés. Ainsi, la distance interfoliaire et les défauts d’empilements augmentent avec la longueur de la chaîne, alors que la diminution de la charge du feuillet contribue à la contraction du domaine interfoliaire et à une meilleure structuration du matériau, en lien avec l’orientation des anions. On peut noter que l’effet de la charge du feuillet sur la distance interfoliaire pour les hybrides est l’inverse de celui observé pour les anions inorganiques. L’hydratation du matériau joue également un rôle clé sur l’orientation des anions interfoliaires et la structuration du matériau. Ainsi, la déshydratation du matériau favorise les orientations couchées des anions en augmentant les interactions anion-feuillet, ce qui augmente la stabilité de l’hybride et favorise sa structuration. Nous avons également montré que la présence des groupements amine favorise les interactions anion-feuillet. Aussi, le changement d’orientation des acides aminés intercalés nécessite une exposition des matériaux à des humidités relatives plus élevées que pour les anions dicarboxylates. En outre, nous avons vérifié l’intercalation préférentielle des anions avec des densités de charge élevées. En conséquence, les acides aminés se retrouvent intercalés sous forme totalement déprotonée quelle que soit la charge du feuillet. Enfin, ce mémoire propose une ouverture sur la réactivité des hybrides synthétisés. Celle-ci est abordée au travers d’exemples portant sur la décomposition d’espèces en milieu confiné et sur l’interaction avec le CO2 atmosphérique
The intercalation of organic molecules within the interlayer domain of Layered Double Hydroxides leads to the formation of organo-mineral hybrids with original properties. The industrial applications of these materials requires on one hand to develop a simple and efficient method of synthesis to ensure a high purity of these hybrids, and on the other hand to establish their structure-composition relationships (cationic layer, anion, and interlayer water). These are the objectives that motivated the work presented in this manuscript. The strategy of synthesis adopted in this work, allowed us to obtain higher rates of intercalation than those obtained by other methods (coprecipitation, reconstruction, etc.), for simple organic molecules (dicarboxylic acids) as well as for more complex molecules (amino acids and oligopeptides). The amino acids are classified into three groups according to their rate of intercalation, which is influenced by the nature of their side chain. Additionally, the interlayer distance and stacking faults are influenced by the length of the molecular chain and by the anion orientation which in turn depends on the density charge of the layer. Interestingly, the effect of the density charge on the interlayer distance for the hybrids is the opposite of what is observed for the inorganic anions. The hydration state of the system plays also a key role in the reorientation of the interlayer anions and on the material structuring. In particular, the dehydration of the material promotes lying orientations of the interlayer anions in the order to maximize the anion-layer interactions. This enhances the stability of the material and reduces the number of stacking faults. We have also showed that the presence of amino groups strengthens the anion-layer interactions and the reorientation of the anions occurs at higher humidity compared to dicarboxylate anions. Furthermore, we have verified the preferential intercalation of anion species with high charge densities. Therefore, the intercalated amino acids are found totally deprotonated in the interlayer domain regardless of the layer charge density. Finally, the reactivity of the hybrids is probed through two examples, one dealing with the thermal decomposition of the intercalated anions in confined medium, and the other dealing with their interaction with atmospheric CO2

Ce travail concerne la préparation directe dans l’eau de nanoparticules colloïdales de HDL stables et peu agrégées utilisant des DHBC PAm-b-PAA ou PAm-b-PVPA constitués d’un bloc ionisable complexant poly(acide-acrylique) (PAA) ou poly(acide vinylphosphonique (PVPA) et d’un bloc neutre stabilisant poly(acrylamide) (PAm). La synthèse est en 2 étapes: i) complexation par le bloc anionique du DHBC des Mg2+ ou Cu 2+ et Al3+ donnant des micelles hybrides complexes de polyions (HPIC) ; ii) co-hydroxylation des cations à pH constant. Les DHBC sont préparés par polymérisation RAFT/MADIX à partir des monomères et d’un agent de transfert. Les mélanges copolymère PAA3000-b-PAm10000 et cations Mg2+ et Al3+ forment des micelles HPIC DHBC/Al3+ coexistant avec des complexes solubles de Mg2+. La co-hydroxylation progressive (jusqu’à pH 10) des mélanges transforme les micelles DHBC/Al3+ en colloïdes DHBC/Al(OH)3 ; puis la dissolution partielle de l’hydroxyde d’aluminium et l’incorporation progressive des Mg2+ conduisent à la précipitation du HDL dans le cœur du colloïde. Les diamètres hydrodynamiques des colloïdes (200 à 50 nm) et les tailles des particules individuelles de HDL (40 à 20 nm ; 3-4 feuillets) intercalées par le PAA décroissent avec le taux de complexation (R = AA/(Mg+Al)). Le taux critique de fonction complexante par cation, au-delà duquel il y a stabilité colloïdale, varie avec le degré d’asymétrie des DHBC (Am/AA(VPA)), contrairement au nombre critique de fonctions stabilisantes par cation. Le volume de chaînes neutres PAm gouverne donc la stabilisation stérique et la taille des particules. Le seuil de stabilité dépend aussi de l’architecture du DHBC et, à même degré d’asymétrie, la stabilité est meilleure en présence de copolymères diblocs que triblocs. Les propriétés des micelles HPIC et du HDL dépendent du bloc complexant car les rendements en Mg et Al dans les micelles HPIC PAm-b-PVPA/Mg-Al sont plus élevés que dans les PAm-b-PAA/Mg-Al. Après hydroxylation, le rendement en HDL colloïdal est de 100% et les particules sont plus petites avec les polyphosphonates. Le mécanisme de formation des colloïdes dépend aussi de la spéciation du M2+ puisque, contrairement à Mg2+ et Al3+, l’hydroxylation de Cu2+ et Al3+ est concomitante à bas pH.Mots-clés : Hydroxydes doubles lamellaires (HDL), Copolymères à blocs double hydrophiles (DHBC), Polymérisation RAFT/MADIX, Micelles hybrides complexes de polyions, colloïdes, chimie douce
In this work a direct preparation route in water of stable and poorly aggregated colloidal LDH nanoparticles was developed using PAm-b-PAA or PAm-b-PVPA DHBC. These latter contain a ionizable complexing block poly(acrylic acid) (PAA) or poly(vinylphosphonic acid) (PVPA) and a stabilizing neutral block poly(acrylamide) (PAm). The preparation is achieved in 2 steps: i) complexing Mg2+ or Cu2+ and Al3+ cations by the DHBC anionic block leading to HPIC micelles; ii) co-hydroxylation of the cations at constant pH. The synthesis of DHBC was performed by RAFT/MADIX polymerization route using monomers and a transfer agent. The mixture of PAA3000-b-PAm10000 copolymer and Mg2+ and Al3+ cations lead to HPIC DHBC/Al3+ micelles that coexist with soluble Mg2+complexes. DHBC/Al(OH)3 colloids are obtained from the DHBC/Al3+ micelles by progressive co-hydroxylation (up to pH 10) of the mixtures. Then partial dissolution of the Al hydroxide and incorporation of Mg2+ induce LDH precipitation in the colloid core. The hydrodynamic size of the colloids (200 to 50 nm) and the size of the individual LDH particles (40 to 20 nm; 3-4 sheets) intercalated by PAA blocks decrease when the complexing degree (R = AA/(Mg+Al)) increases. The critical ratio of complexing function per cation, above which colloidal stability is reached, varies with the polymer asymmetry degree (Am/AA(VPA)), in contrast to the critical number of stabilizing function by cation. This shows that the volume of the neutral chains governs the steric stabilization and the size of the particles. The stability threshold also depends on the DHBC architecture because, at same asymmetry degree, the stability is improved with diblock copolymers compared to triblock copolymers. The properties of the HPIC micelles and of the LDH depend on the nature of the complexing block because the yields of Mg and Al in the HPIC micelles are higher with PAm-b-PVPA than with PAm-b-PAA. After hydroxylation, a 100% yield of LDH in colloidal form is obtained and the particles are of smaller size with the polyphosphonates. The formation mechanism of the colloids depends on the M2+ speciation, because contrary to Mg2+ and Al3+, Cu2+ and Al3+ are simultaneously hydroxylated at low pH.Keywords : Layered double hydroxides (LDH), Double-Hydrophilic-block Copolymers (DHBC), Polymérization RAFT/MADIX, Polyions complex micelles (HPIC), Colloids, Soft chemistry

Les matériaux hydroxydes doubles lamellaires (HDL) sont une classe d'argiles anioniques synthétiques dont la structure est basée sur celle du brucite Mg(OH)2 dans lesquelles une partie des cations métalliques divalents sont été remplacés par des ions trivalents donnant ainsi des feuillets chargés positive. Cette charge est équilibrée par l'intercalation d'anions dans la région interlamellaire hydratée. Les identités et les rapports des cations di- et trivalents et l'anion interlamellaire peuvent être varié sur une large gamme, donnant lieu à une large classe de matériaux isostructurales. Le matériau d’origine de cette classe est l’hydrotalcite (HT) et les HDL sont par conséquent également connus comme des matériaux de type hydrotalcite. Bien que les caractéristiques de base de la structure soient bien comprises, des aspects structurels détaillés ont fait l'objet de certaine controverse dans la littérature afin de maîtriser leurs propriétés et leurs applications potentielles. Dans ce travail de thèse nous avons retenu deux types de HDL MgAl et ZnAl qui ont été largement introduits dans diverses applications, tels que la sorption des molécules d'intérêt biologique (enzyme et médicament) et l'élaboration d'électrodes. La spécificité de ce travail repose sur l’immobilisation d’une enzyme modèle, la lactate déshydrogénase dans ces deux matrices ainsi qu’un médicament anti-bactérien, la berbérine, afin d’étudier les interactions entre ces deux biomolécules et la phase HDL introduite et de répondre à leurs exigences d'applications dans le domaine médical. Dans un second temps nous avons tenté d’étudier les deux phases mentionnées de plus en plus fine en termes de structure, morphologie et profil électrochimique en vue de les employer en tant que matériaux d’électrode pour le développement de biopile
DHs are a class of synthetic anionic clays whose structure is based on brucite-like layers Mg(OH)2 inwhich some of the divalent cations have been replaced by trivalent ions giving positively-charged sheets.This charge is balanced by intercalation of anions in the hydrated interlayer regions. The identities andratios of the di- and trivalent cations and the interlayer anion may be varied over a wide range, giving rise toa large class of isostructural materials. The parent material of this class is the naturally occurring mineralhydrotalcite and LDHs are consequently also known as hydrotalcite-like materials. Although the basicfeatures of the structure are well understood, detailed structural aspects have been the subject of somecontroversy in the literature. In this thesis, we have selected two types of LDH, MgAl and ZnAl, which havebeen widely introduced in various applications, such as sorption of molecules of biological interest (enzymeand drug) and the development of electrodes. The specificity of this work lies on the immobilization of amodel enzyme, lactate dehydrogenase in both matrices as well as an anti-bacterial drug, berberine, inorder to study the interactions between these two biomolecules and the introduced LDH phase and tobetter address their challenges of applications in the medical field. Second, we have tried to study the twophases mentioned above more and more accurately in terms of structure, morphology and electrochemicalprofile in order to use them as electrode materials for microbial fuel cell device