Dissertations / Theses: 'Hydroxydes lamellaires'

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Vial, Stéphanie. "Immobilisation d'enzymes dans des hydroxydes doubles lamellaires." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00685757/document.

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Abstract:

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

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Drici, Nawal. "Hydroxydes doubles lamellaires, synthèse, caractérisation et propriétés." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCD007/document.

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Abstract:

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

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Géraud, Erwan. "Elaboration et caractérisation de matrices hydroxydes doubles lamellaires macroporeuses." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716798.

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Abstract:

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

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Illaik, Abdallah. "Synthèse et caractérisation de nanocomposites polymères / hydroxydes doubles lamellaires (HDL)." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00730633.

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Abstract:

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.

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Defontaine, Guillaume. "Synthèse et hydratation des hydroxydes lamellaires doubles : études des takovites." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2004_DEFONTAINE_G.pdf.

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Abstract:

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

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DEPEGE, CORINNE. "Synthese et caracterisation de nouveaux catalyseurs de type hydroxydes doubles lamellaires." Clermont-Ferrand 2, 1994. http://www.theses.fr/1994CLF21666.

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Abstract:

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.

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Pisson, Julien. "Caractérisation structurale et thermodynamique de l'échange anionique dans des hydroxydes doubles lamellaires." Clermont-Ferrand 2, 2005. http://www.theses.fr/2005CLF21615.

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Abstract:

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

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Fahel, Jean. "Intercalation de dicarboxylates et d’acides aminés dans des hydroxydes doubles lamellaires : relation composition-structure." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0139/document.

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Abstract:

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

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Layrac, Géraldine. "Nanoparticules d’hydroxydes doubles lamellaires élaborées à partir de micelles complexes de copolymères hydrosolubles : Synthèse directe en milieu aqueux et étude de la croissance et de la stabilisation." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2017. http://www.theses.fr/2017ENCM0010.

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Abstract:

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

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Djebbi, Mohamed Amine. "Les Hydroxydes Doubles Lamellaires au coeur de la biotechnologie : évaluation des applications médicales et environnementales." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1049/document.

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Abstract:

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

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Barhoumi, Houcine Martelet Claude. "Elaboration et caractérisations de nouvelles membranes enzymatiques pour l'application "biocapteur" en hémodialyse rénale." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/hbarhoumi.pdf.

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El, Metoui Fatima Zahrae. "Étude de quelques composés de type hydroxydes doubles lamellaires : synthèse et caractérisation : intercalation de piliers silicates." Clermont-Ferrand 2, 1993. http://www.theses.fr/1993CLF21555.

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Abstract:

Dans les hydroxydes doubles lamellaires (hdl), les feuillets de type brucite m(oh)#2 sont charges positivement car m est un couple metal divalent/metal trivalent. L'electro-neutralite de ces phases est assuree par des especes anioniques faiblement liees prenant place entre les feuillets hydroxyles. Au cours de ce travail, des hdl contenant les couples metalliques zn/cr, zn/al, co/cr et co/al ont ete prepares; les conditions operatoires sont discutees. Pour les phases contenant du cobalt et des anions carbonate intercales, l'evolution thermique conduisant a la formation de phases oxyde de type spinelle a ete etudiee par drx, atg, atd et spectroscopie ir. Nous avons mis en evidence des comportements differents, relies a l'etat d'oxydation du cobalt, lorsque le traitement thermique est effectue sous atmosphere inerte ou sous atmosphere oxydante. Nous avons egalement intercale dans des matrices hydroxylees contenant les couples zn/cr et zn/al, des anions silicates. Des phenomenes de condensation de ces anions et leur greffage sur les feuillets hydroxyles, ont ete mis en evidence par drx, atd, atg, spectroscopie ir et rmn de #1h, #2#9si et #2#7al. Certains de ces composes peuvent s'apparenter aux argiles cationiques naturelles

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Shkirskiy, Viacheslav. "Corrosion inhibition of galvanized steel by LDH - inhibitor hybrids : Mechanisms of Inhibitor Release and Corrosion Reactions." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066216/document.

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Abstract:

Le travail présenté essaie de comprendre les mécanismes de l’action d’un inhibiteur de corrosion présent dans un revêtement hybride sous forme de pigments intercalés dans les hydroxydes double lamellaires (HDL) pour la protection de l’acier galvanisé. Trois étapes clés ont été choisies pour ce travail : (1) l’identification d’un inhibiteur de corrosion hydrosoluble pour l’acier galvanisé avec une compréhension de sa réactivité, (2) la détermination des facteurs et des mécanismes contrôlant la libération de l’inhibiteur à partir d’HDL et (3) la compréhension des mécanismes de protection dans un système modèle avec le revêtement hybride contrôlé par la libération de l’inhibiteur et la réactivité d’inhibiteur. MoO42- a montré la meilleure efficacité d'inhibition comparable à CrO42- dans des solutions alcalines et neutres. L’effet inhibiteur de MoO42- a été associé à la formation d’un film riche en Mo(V). L'effet de cet anion sur la dissolution de l'acier à bas carbone a été également vérifié pour exclure la possibilité d'un effet d'accélération des espèces choisies. Les tests de lixiviation ont montré que la libération de MoO42- à partir d’HDL a été contrôlée par la nature des ions échangés à partir du support par un mécanisme d'échange d'ions à un pH neutre et par la dissolution du cadre de la LDH à un pH alcalin. La présence de seulement Cl- conduit à moins de 40% de libération de MoO42- après 24 h d'immersion alors que les additions des carbonates ont abouti à libération de 100% après 1 h. Les tests d'immersion ont montré léger effet d'inhibition du système de revêtement dans Cl- et une augmentation dans CO32- en accords avec le niveau plus élevé de MoO42- libéré
The current work was dedicated to the investigation of the fundamental mechanisms of the action of a layered double hydroxide (LDH) inhibitor hybrid coated systems for the corrosion protection of galvanized steel. The objective of the work was achieved by the realization of three milestones: (1) the identification of the effective water soluble inhibitor on Zn and steel substrates and the understanding the mechanisms of its action, (2) the revealing the factors and mechanisms controlling the release of the selected inhibitor from Zn2Al/-LDH hosts and (3) the understanding the mechanisms of coated system controlled by inhibitor release and its action. MoO42- showed the best inhibition efficiency comparable to CrO42- in alkaline and neutral solutions. The protective properties of MoO42- were assigned to the fast formation of Mo(V) film. The effect of MoO42- on the dissolution of low carbon steel was also verified to exclude the possible accelerating effect of chosen species. The leaching tests showed that MoO42- release from LDH was controlled by the nature of the exchanged ions from the media by ion-exchange mechanism at neutral pH and by the dissolution of the LDH framework at alkaline pH. The presence of only Cl- resulted in less than 40 % of MoO42- release after 24 hours of the immersion while the additions of the carbonates resulted in 100 % release after 1 hour. The immersion tests showed slight inhibiting effect of coated system in Cl and high in CO32- medias coherent with higher level of MoO¬42- released. The ways to control the inhibitor release and hence, the inhibition performance of coated systems were discussed in the vein of environment composition

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BIGEY, LAURENT. "Etude structurale par diffraction x et absorption x du greffage d'oxoanions dans des phases hydroxydes doubles lamellaires." Clermont-Ferrand 2, 1997. http://www.theses.fr/1997CLF21910.

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Abstract:

Ce travail concene l'etude structurale des hydroxydes doubles lamellaires (hdl) et l'evolution de cette structure apres des traitements thermiques. Les hdl sont constitues de feuillets hydroxyles charges positivement dont la cohesion est assuree par des anions situes dans le domaine interlamellaire. Par un traitement thermique modere, il est possible de creer des liaisons forte entre les entites interlamellaires et les feuillets. Cette reaction de greffage mene a une structure a piliers plus stable. Nous avons porte notre attention sur des phases a base de cuivre et de chrome, dont le comportement en catalyse est interessant. Les phases contenant les oxoanions chromate ou dichromate ont ete synthetisees par echange anionique a partir du precurseur chlorure. Afin de developper l'etude de ces materiaux par absorption x, nous avons egalement etudie deux autres hdl ne contenant pas de chrome dans la matrice lamellaire. La determination structurale de ces phases a ete realisee par infra-rouge, diffraction x, exafs et xanes. Pour le precurseur au cuivre et au chrome, un affinement structural par la methode de rietveld a egalement ete mene. La comparaison des resultats acquis en diffraction x et en absorption x permet de proposer un modele structural precis. L'effet de la temperature de calcination sur la structure de ces composes a ensuite ete etudie. L'intercalation des anions chromate ou dichromate induit une nette stabilisation thermique par rapport au precurseur chlorure, quelle que soit la matrice d'accueil. L'absorption x a permis d'observer les evolutions de l'ordre local et de l'etat electronique des cations metalliques des feuillets dans des materiaux de faible cristallinite. Le greffage des oxoanions cro#4#2#-et cr#2o#7#2#- sur les feuillets hydroxyles a ete mis en evidence par differentes techniques de caracterisation et pour la premiere fois par exafs dans le cas des phases ne contenant pas de chrome dans les feuillets.

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Ben, Assaker Ibtissem. "Synthèse électrochimique de films d'hydroxydes doubles lamellaires : applications aux biocapteurs." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2009. http://www.theses.fr/2009EVRY0009/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à la synthèse électrochimique de films minces d’hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et à l’élaboration de biocapteurs enzymatiques à détection ampérométriques, utilisant ces films comme matrices d’immobilisation des enzymes. Des études préalables de synthèse de suspensions de HDLs à partir de la neutralisation de mélange de cations métalliques divalents et trivalents par la soude ont été effectuées. Les solides formés ont été caractérisés par spectroscopie FTIR et par diffraction des rayons X ; leurs compositions ont été déterminées par dosages chimiques et par ICP-OES. Les conditions permettant de former exclusivement un HDL ont été précisées pour plusieurs couples cations divalents / cations trivalents, en présence d’ions bicarbonate ou du complexant EDTA. Les suivis pHmétriques ont permis de définir les compositions d’électrolytes les plus adaptées pour les synthèses électrochimiques des films de HDLs. Des films minces d’Hydrotalcite ou de Pyroaurite ont été obtenus sur substrat conducteur (Pt, Au) par augmentation du pH local résultant de la réduction de l’oxygène dissous ou de l’eau. Les paramètres potentiel, courant et temps de réduction ont été étudiés. Des comportements électrochimiques linéaires de ces électrodes modifiées vis-à-vis de l’ion ferricyanure ou des produits de catalyse enzymatique, H2O2 et NADH, ont été mis en évidence. Deux types de biocapteurs, à glucose ou à lactate, ont été fabriqués par co-déposition électrochimique du film HDL et de l’enzyme, glucose oxydase ou lactate déshydrogénase. Leurs sensibilités ampérométriques pour leur substrat, glucose ou lactate, ont été étudiées en fonction de différents paramètres de préparation ou de fonctionnement
This work is devoted to the electrochemical synthesis of layered double hydroxides (LDH) thin films and to the development of enzymatic biosensors with amperometric detection, using these films as immobilization matrices of enzymes. Preliminary studies of LDH suspensions synthesis by neutralization of mixed divalent and trivalent metallic cations with sodium hydroxide were performed. The powders were characterized by FTIR spectroscopy and X-ray diffraction, and their compositions were determined by chemical titration and ICP-OES. Conditions for the formation of pure LDH were specified for several couples of divalent / trivalent cations, in the presence of bicarbonate ions or EDTA. The pH titration curves allow the determination of the best suited electrolyte compositions for the electrodeposition of LDHs films. Hydrotalcite or Pyroaurite thin films were obtained on conductive substrates (Pt, Au) from the increase of local pH induced by dissolved oxygen or water electrochemical reduction. The following parameters were studied, potential, current and reduction time. The linear electrochemical behaviour of these LDH-modified electrodes was verified for the oxidation of ferricyanide ions or H2O2 and NADH, the products resulting from bio-catalysed reactions. Two types of biosensors, for glucose or lactate determination, were elaborated by electrochemical co-deposition of LDH film and enzyme, glucose oxidase or lactate dehydrogenase. Amperometric sensitivities for glucose or lactate were studied as a function of preparation and operation parameters

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Touati, Souad. "Elaboration d'aérogels d'hydroxydes doubles lamellaires et de bionanocomposites à base d'alginate." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00975932.

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Abstract:

Cette thèse présente un travail sur l'obtention d'aérogels d'HDL par séchage en conditions CO2 supercritique et l'élaboration de nouveaux bionanocomposites formés par la coprécipitation d'hydroxydes doubles lamellaire (HDL) dans l'espace confiné des billes d'alginate. Grâce à la combinaison d'une synthèse par coprécipitation Flash et d'un séchage en conditions supercritiques au CO2, des aérogels d'HDL possédant des surfaces spécifiques élevées sont élaborés. Parallèlement, l'alginate est utilisé comme une matrice de confinement pour la précipitation inorganique d'HDL. D'une part, les billes d'alginate sont synthétisées par complexation des ions Ca2+ et la coprécipitation des phases HDL s'effectue en réalisant des imprégnations successives de réactifs. D'autre part, des billes d'alginate sont formées directement en présence des cations divalents (Mg2+, Ni2++, Co2+, ...) et des cations des métaux trivalents (Al3+), précurseurs des composés inorganiques. La coprécipitation des HDL se produit dans ce cas lors d'une étape d'imprégnation dans une solution d'hydroxyde de sodium. Tous les composés HDL, aérogels ou encore bionanocomposites sont caractérisés en détail par DRX, spectroscopie IR, MEB/MET, adsorption/désorption d'azote et ATG/DTG, pour obtenir un meilleur aperçu de la structure des particules, de leur taille et de leur morphologie. Des études menées sur l'adsorption de la trypsine pour les aérogels ou encore sur les performances d'électrodes modifiées HDL-alginate ont permis de montrer qu'il était possible d'améliorer les performances des HDL en augmenter leur porosité et en élaborant des bionanocomposites.

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Barhoumi, Houcine. "Elaboration et caractérisations de nouvelles membranes enzymatiques pour l'application "biocapteur" en hémodialyse rénale." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://www.theses.fr/2006ECDL0048.

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Abstract:

Les capteurs biochimiques appelés couramment biocapteurs ont connus un essor remarquable grâce aux besoins de plus en plus pressants des différents secteurs touchant à la chimie et à la biochimie (environnement, alimentation, sécurité domestique et industrielle, diagnostic médical. . . ). C'est pour répondre à certains de ces besoins que nous nous sommes intéressés au développement d'un biocapteur enzymatique à base d'uréase pour l'analyse d'urée. La première partie est consacrée aux traitements chimiques des surfaces d'oxyde de silicium et de nitrure de silicium et à l'étude par les techniques de mouillage dans le but d'optimiser un protocole de nettoyage. Dans la seconde partie, nous avons étudié l'immobilisation de l'uréase sur électrode semiconductrice. Pour cela, nous utilisons des matrices organiques et inorganiques pour développer un biocapteur d'urée. Les matrices utilisées sont : des polymères latex biodégradables, hydroxydes doubles lamellaires et le poly (pyrrole-biotine)
The biochemical sensors usually called biosensors devices has been a topic of considerable interest due to the pressing needs of the various fields such as chemistry and biochemistry (environment, food, domestic and industrial safety, medical diagnosis. . . ). To meet those needs, we focused in this study on the design of enzymatic biosensor based on urease for urea analysis. The first part of this study is dedicated to the chemical treatment and the wettability characterizations of silicon dioxide and silicon nitride surfaces to optimize a cheaning protocol. In the second part we have studied the immobilization of urease on the semiconductor electrode using organic and inorganic matrices to make urea biosensor. These matrices were designed through the use of biodegradable latex polymers, layered double hydroxides and poly (pyrrole-biotin) polymer

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Moujahid, El Mostafa. "Nouveaux assemblages HDL /polymère : étude de la polymérisation in-situ." Clermont-Ferrand 2, 2004. http://www.theses.fr/2004CLF22508.

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Abstract:

Cette thèse présente un travail d'élaboration et de caractérisation de nouveaux nanocomposites formés par assemblage de polymères organiques et des Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) comme charpente inorganique. Dans la première partie, l'incorporation du polymère poly(styrène sulfonate) (PSS) entre les galeries de Zn-Al procède par différents modes, tels que la coprécipitation, échange, reconstruction, réempilement, ou polymérisation in-situ du monomère, 4-vinylbenzène sulfonate (VBS). Ces systèmes multi-composants sont plus stables thermiquement que les précurseurs inorganiques. La dernière méthode paraît être plus favorable, quant à la cristallinité et la stabilité thermique. Le monomère vinylbenzène sulfonate(VBS) est polymérisé in situ entre les couches de l'HDL après un traitement thermique doux (T=473 K). La réaction de polymérisation est étudiée par la spectroscopie RMN 13C CP-MAS. Le pic de résonance associé au groupement vinyle disparaît sur le spectre du matériau hybride VBS/HDL. Un processus de carbonisation suivi d'une déminéralisation des nanocomposites PSS/LDH mène à la formation de carbones présentant de haute surface spécifique. La méthode de préparation de nanocomposites s'avère avoir un effet important sur la surface spécifique et la porosité des carbones résultants. Dans la deuxième partie, nous avons montré que la réaction de polymérisation pour le monomère 3-aniline sulfonate (ANIS) peut se produire entre les feuillets de l'HDL de type Cu-Cr, sous des conditions thermiques douces (T=473 K sous air). La réaction de polymérisation est étudiée par spectroscopie RPE, un signal étroit, caractérisque de radicaux libres, est observé pour le système ANIS/HDL. Les résultats obtenus après étude d'autres dérivés de l'aniline sulfonate montrent que la polymérisation in-situ requiert une bonne compatibilité entre la structure hôte (HDL) et le molécule invitée (monomère)

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Demessence, Aude. "Matériaux hybrides multifonctionnels : Elaboration et propriétés d'hydroxydes lamellaires de métaux de transition magnétiques et luminescents." Strasbourg 1, 2006. http://www.theses.fr/2006STR13199.

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Li, Min. "Preparation of composite materials for high-performance supercapacitors." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I011.

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Abstract:

Les supercondensateurs, en tant que dispositifs de stockage d'énergie, ont attiré une grande attention dans notre vie quotidienne pour combler l'écart entre les batteries et les condensateurs. Par conséquent, la préparation d'électrodes en matériaux composites à hautes performances pour les supercondensateurs joue un rôle vital dans leurs futurs développements technologiques. Dans ce contexte, les hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et Ni(OH)2 ont été reconnus comme des électrodes prometteuses pour les supercondensateurs en raison de leurs réactions redox rapides et de leur comportement de type batterie.Le chapitre 1 donne un bref aperçu historique ainsi que les principes et le mécanisme de stockage d'énergie, les matériaux d'électrode des supercondensateurs, et les méthodes de caractérisation correspondantes.Le chapitre 2, après un bref rappel sur la synthèse et l’utilisation de matériaux à base d’HDL comme électrodes de supercondensateurs, on décrit la préparation d’HDL à base de Ni comme électrodes pour les supercondensateurs. Premièrement, des HDLs à base de NiFe sur mousse de Ni (NF) recouverte d'oxyde de graphène réduit (LDF NiFe/rGO/NF) ont été préparées par une méthode de dépôt électrochimique. L’électrode NiFe HDL/rGO/NF présente une capacité spécifique de 585 C g-1 à une densité de courant de 5 A g-1. Dans la deuxième partie de ce chapitre, nous décrivons la synthèse hydrothermale d’HDLs à base de NiAl enrobées sur des sphères de carbone (CS) supportées par des électrodes en mousse de Ni (NiAl DHL@CS/NF). La performance des matériaux préparés en tant qu'électrodes sans liant dans des supercondensateurs a été évaluée. Le matériau d'électrode NiAl DHL@CS/NF présente une capacité surfacique de 1042 mC cm-2 à 1 mA cm-2, beaucoup plus élevée comparée aux valeurs de capacités surfaciques de NiFe HDL@CS/NF (705.8 mC cm-2) et de NiCr LDHs@CS/NF (814.9 mC cm-2) à 1 mA cm-2. Enfin, un matériau composite à base de NiMnCr sur un substrat de mousse de nickel recouvert de sphères de carbone (NiMnCr HDL@CS/NF) a été préparée en utilisant un processus hydrothermal en deux étapes. Le nanocomposite ainsi obtenu a été investigué comme électrode dans un supercondensateur et présente une capacité spécifique de 569 C g-1 à 3 A g-1 avec une bonne stabilité. De plus, un supercondensateur hybride a été fabriqué en utilisant NiMnCr HDL@CS/NF comme électrode positive et FeOOH déposé sur NF (FeOOH/NF) comme électrode négative. Le dispositif présente une densité d'énergie de 48 Wh kg-1 à une densité de puissance de 402.7 W kg-1. Dans le chapitre 3, des électrodes sans liant Ni(OH)2@CuO sur une mousse de cuivre ont été synthétisées par un processus en deux étapes à température ambiante. Nous avons étudié l’effet du temps de dépôt (30, 50, 90, 150 et 200 s) sur le comportement électrochimique des électrodes obtenues. Parmi tous les échantillons, Ni(OH)2@CuO@Cu-150 présente la plus grande capacité surfacique de 7063 mC cm-2 à 20 mA cm-2, et a donc été choisi comme électrode positive dans un supercondensateur hybride. En utilisant de l'oxyde de graphène réduit dopé à l’azote sur de la mousse de nickel (N-rGO/NF) comme électrode négative, un supercondensateur hybride a été assemblé. Il présente une bonne flexibilité, une stabilité cyclique et une densité d'énergie surfacique élevée de 130.4 μWh cm-2 à une densité de puissance de 1.6 mW cm-2.Une conclusion générale rappelle les principaux résultats obtenus dans ce travail de thèse sur l'application de composites d'hydroxydes doubles lamellaires à base de Ni en tant qu’électrodes dans des dispositifs de stockage d'énergie, et présente quelques perspectives envisageables à la lumière de ces travaux (chapitre 4)
Supercapacitors, as energy storage devices, have drawn great attention in our daily life to bridge the gap between batteries and capacitors. Therefore, the preparation of high-performance material electrodes for supercapacitors plays a vital role in the future technological developments. In this context, layered double hydroxides (LDHs) and Ni(OH)2 have been recognized as promising electrodes for supercapacitors, owing to their fast redox reaction and battery-type behavior.The Chapter 1 of my PhD work gives a brief historic overview, principles and mechanism of energy storage, electrode materials of supercapacitors and the corresponding characterization methods. In Chapter 2, after a brief introduction on LDHs and their investigation as electrode materials in supercapacitors, we summarize our results obtained on Ni-based LDHs as electrodes for supercapacitors. Firstly, NiFe LDHs on Ni foam (NF) coated with reduced graphene oxide (NiFe LDHs/rGO/NF) was prepared by electrochemical deposition method. NiFe LDHs/rGO/NF achieved enhanced specific capacity (585 C g-1 at a current density of 5 A g-1). Additionally, a flexible asymmetric supercapacitor was assembled using NiFe LDHs/rGO/NF as the cathode and mesoporous carbon (MC) coated on NF as the anode. The supercapacitor exhibited an energy density of 17.71 Wh kg-1 at a power density of 348.49 W kg-1. Secondly, NiAl LDHs coated on carbon spheres (CS) supported by Ni foam (NiAl LDHs@CS/NF) electrodes were synthesized by a facile hydrothermal method. The performance of the prepared materials as binder-free electrodes in supercapacitors was assessed. The NiAl LDHs@CS/NF electrode achieved the largest areal capacity (1042 mC cm-2), as compared to the areal capacity values attained by NiFe LDHs@CS/NF (705.8 mC cm-2) and NiCr LDHs@CS/NF (814.9 mC cm-2) at 1 mA cm-2. Therefore, a hybrid supercapacitor device comprising NiAl LDHs@CS/NF as the positive electrode and N-doped reduced graphene/NF as the negative electrode was assembled, which attained an energy density of 43 μWh cm−2 at a power density of 0.805 mW cm−2. The hybrid supercapacitor was successfully applied to operate a windmill device continuously for 32 s. Finally, NiMnCr LDHs-carbon spheres modified Ni foam (NiMnCr LDHs@CS/NF) nanocomposite was prepared using a two-step hydrothermal process and exhibited a high specific capacity of 569 C g-1 at 3 A g-1 with good reversibility and stability. Furthermore, a hybrid supercapacitor was fabricated using NiMnCr LDHs@CS/NF as the positive electrode and FeOOH coated on NF (FeOOH/NF) as the negative electrode. The energy storage device reached an energy density of 48 Wh kg-1 at a power density of 402.7 W kg-1. In Chapter 3, Ni(OH)2@CuO@Cu foam binder-free electrodes were fabricated by a two-step process at room temperature with various deposition times (30, 50, 90, 150 and 200s). Among all the samples, Ni(OH)2@CuO@Cu-150 exhibited the largest areal capacity of 7063 mC cm-2 at 20 mA cm-2, and was therefore chosen as the positive electrode in a hybrid supercapacitor. Using N-doped reduced graphene oxide on nickel foam (N-rGO/NF) as the negative electrode, a hybrid supercapacitor was assembled. It displayed good flexibility, cycling stability and high areal energy density of 130.4 μWh cm−2 at a power density of 1.6 mW cm−2.In conclusion, all the results obtained in this thesis imply the promising potential application of Ni-based hydroxide composites as energy storage devices and provide valuable highlights to the exploration of new composite materials for supercapacitor electrodes in future works (Chapter 4)

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Mostarih, Rachid. "Elaboration de phases hydroxydes doubles lamellaires intercalant des anions sulfates : étude de leur évolution structurale, thermique et hygrométrique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00691964.

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Abstract:

Cette thèse présente un travail d'élaboration et une étude structurale thermique et hygrométrique de phases Hydroxydes Doubles Lamellaire [Zn-Cr], [Zn-Al] et [Cu-Cr] intercalant des anions sulfate. Dans la première partie, nous avons optimisé les modes opératoires permettant de préparer ces composés en quantités notables et de façon reproductible. Deux variétés ont été obtenues. La première, caractérisée par une distance basale de 11 A° qui en fait un analogue du minéral shigaïte. La seconde variété, caractérisée par une distance basale de 8,9A° est obtenue par lavage à l'eau de la précédente. Par une synthèse menée dans des conditions originales, nous avons pu mettre en évidence que les HDL sulfate pouvaient intercaler des cations interlamellaires (Na+, Li+ , Mg2+, Ca2+ et Al3+). L'étude de l'évolution des domaines interfoliaire qui a montré un tassement important qui correspond au départ de l'eau interfoliaire et s'accompagne d'un changement de séquence d'empilement, soit par contrôle de la pression de vapeur d'eau à laquelle ils sont soumis. Cette étude permet de préciser les pressions auxquelles surviennent les transformations et d'établir leur réversibilité sous Ph2o croissante. L'étude gravimétrique conjointe est en bon accord avec les transformations structurales observées

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Han, Kyoo-Seung. "Intercalation du lithium dans FeWO4C1 ; intercalation d'entités vanadates dans des hydroxydes doubles lamellaires dérivés de Ni(OH)2." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00150393.

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Abstract:

Ce travail est consacré a l'intercalation de deux typesC d'éspèces dans des structures lamellaires : d'une part de lithium dans FeWO4C1, d'autre part des ions complexes vanadate dans des hydroxydes doubles lamellaires. La réaction du lithium dans FeWO4C1 est réversible dans le domaine de composition FeWO4C1. L'analyse structurale sur monocrstal de FeWO4C1 et de l'affinement par la methoe de rietveld une foorte modification de l'environnement du fer lors de l'intercalation.
Des hydroxydes doubles lamellaires dérivés de Ni(OH)2 contenant des chaînes métavanadate intercalées ont été préparés par la chimie douce. Ces matériaux ont été caractérisés par diffraction des rayons X, spectroscopie infrarouge, analyser thermogravimétrique, analyse chimique et RMN du vanadium. L'étude du processus d'intercalation montre que des ions diperoxovanadate sont insérés de prime abord pouis polycondensent spontanément pour donner des chaînes métavanadate. La RMN du vanadium met en évidence le couplage de ce comportement à un phénomène de greffage, également spontané, des entités insérées aux feuillets.

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Kyoo-Seung, Han. "Intercalation du lithium dans FeWO₄Cl : intercalation d'entités vanadates dans des hydroxydes doubles lamellaires dérivés de Ni(OH)₂." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10585.

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Abstract:

Ce travail est consacré a l'intercalation de deux typesC d'éspèces dans des structures lamellaires : d'une part de lithium dans FeWO₄Cl, d'autre part des ions complexes vanadate dans des hydroxydes doubles lamellaires. La réaction du lithium dans FeWO₄Cl est réversible dans le domaine de composition FeWO₄Cl. L'analyse structurale sur monocrstal de FeWO₄Cl et de l'affinement par la methoe de rietveld une foorte modification de l'environnement du fer lors de l'intercalation. Des hydroxydes doubles lamellaires dérivés de Ni(OH)₂ contenant des chaînes métavanadate intercalées ont été préparés par la chimie douce. Ces matériaux ont été caractérisés par diffraction des rayons X, spectroscopie infrarouge, analyser thermogravimétrique, analyse chimique et RMN du vanadium. L'étude du processus d'intercalation montre que des ions diperoxovanadate sont insérés de prime abord pouis polycondensent spontanément pour donner des chaînes métavanadate. La RMN du vanadium met en évidence le couplage de ce comportement à un phénomène de greffage, également spontané, des entités insérées aux feuillets.

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ROUSSEL, HERVE. "Ordre cationique dans des hydroxydes doubles lamellaires et etude de la formation de la phase zn-cr-cl." Clermont-Ferrand 2, 1999. http://www.theses.fr/1999CLF22150.

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Abstract:

Les hydroxydes doubles lamellaires (hdl) sont composes de feuillets hydroxyles de type brucite constitues de cations divalents et trivalents. La charge positive induite par la presence des cations trivalents est contrebalancee par des anions situes dans le domaine interlamellaire. La diversite des elements incorpores aussi bien dans les feuillets que dans l'interfeuillet confere a ces materiaux des proprietes physico-chimiques tres variees, debouchant sur de multiples applications. Notamment, la possibilite d'obtenir apres traitement thermique de ces phases des oxydes mixtes a distribution cationique homogene, les rend particulierement attrayantes dans le domaine de la catalyse. Une telle distribution ne peut etre atteinte neanmoins que s'il existe un ordre cationique au sein des feuillets des hdl precurseurs. Cette etude a porte sur la mise en evidence de cet ordre cationique dans des hdl a base d'al 3 +, cr 3 +, cu 2 + et zn 2 +, et notamment dans la phase zn-cr-cl qui presente la particularite de n'exister que pour la stchiometrie zn/cr = 2. Une etude structurale sur ces phases solides et une etude de la genese en solution de la phase zn-cr-cl ont ete ainsi realisees. Des modeles structuraux etablis par affinement de rietveld a partir de donnees de diffraction des rayons x et de neutrons conduisent a une description moyenne des cations au sein des feuillets, et une distribution plutot desordonnee des especes interlamellaires. Au niveau local, des experiences d'exafs aux seuils k des cations apportent de fortes presomptions de l'ordre cationique. Afin de comprendre les mecanismes de formation de la phase hdl zn-cr-cl, un suivi de sa synthese par exafs, saxs, et uv-visible a mis en evidence la formation d'oligomeres de cr(iii) des le debut de la reaction, puis l'apparition de la phase hdl. Il a ete propose un mecanisme d'incorporation conjointe de complexes monomeres du chrome et du zinc, confortant l'idee d'un ordre cationique dans la phase zn-cr-cl.

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Ribet, Solange. "Propriétés catalytiques d'hydroxydes doubles lamellaires multicomposants (Co, Ni, Mg, Al). Application à l'hydrogénation de l'acétonitrile." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20051.

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Abstract:

Des hydroxydes doubles lamellaires (hdl) multicomposants, contenant les cations co 2 +, ni 2 +, mg 2 + et al 3 +, obtenus par coprecipitation a ph constant, en controlant les parametres de synthese, ont ete utilises comme precurseurs de catalyseurs d'hydrogenation. L'etude de l'activation montre que les stabilites thermiques des echantillons sont fonction de leur teneur en magnesium et de leur densite de charge dans les feuillets. Les phases cristallines obtenues apres calcination sont un melange de phases oxydes mixtes et spinelles. Les reductibilites dependent largement de leur composition. De ce fait, le cobalt se reduit dans deux types d'especes bien identifiables, alors que le profil de reduction attribuable au nickel traduit une plus large distribution d'especes. Les proprietes acido-basiques et metalliques des catalyseurs sont reliees a leurs activite dans l'hydrogenation de l'acetonitrile. Ils presentent une selectivite elevee pour la formation de l'amine primaire, et permettent dans le meilleur des cas d'atteindre 96% d'ethylamine a 98% de conversion. L'etude comparative des divers solides ne met en evidence aucune correlation nette entre leur acido-basicite et la selectivite. Par contre, l'association du nickel et du cobalt induit un effet de synergie, attribue a une dilution des ensembles nickel par le cobalt, ce qui limite la formation des produits secondaires de condensation.

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Segni, Rachid. "Caractérisation structurale, propriétés d'échange et stabilité de matériaux de type hydrocalumite [Ca2M(OH)6]+[Xn 1/n. xH2O]- avec M=Al, Fe, et Sc et X=SO4, CrO4, V2O7 et SiO3." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688377.

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Abstract:

Nous avons réalisé dans ce travail une étude structurale de composés HDL de type hydrocalumite [Ca2M(OH)6]+[Xn 1/n . xH2O]- avec M=métal trivalent et X=anion, que nous écrivons en notation abrégée [Ca2-M-X]. L'étude de ces composés se révèle intéressante pour l'analogie qui existe avec les phases cimentaires AFm. Nous avons tout d'abord entrepris d'examiner les propriétés d'échange de ces phases notamment l'incorporation d'oxoanions solubles en milieu basique tels que SO4, CrO4, V2O7 et SiO3. L'étude par diffraction des rayons X montre un phénomène de "greffage" partiel des oxoanions sur le feuillet hydroxyde. L'étude de l'ordre local par les spectrométries d'absorption des rayons X au différents seuils K d'absorption (V, Cr et Fe) enregistrés in situ et Mössbauer du 57Fe, a permis une meilleure compréhension de l'évolution structurale de ces matériaux en température. Ils sont plus stables que leurs homologues dans le système hydrotalcite. L'étude spécifique de la phase [Ca2-Fe-CrO4] par absorption des rayons X révèle d'une part un plissement important du feuillet hydrocalumite dès l'ambiante et d'autre part le passage du cation Fe3+ d'un environnement octaédrique à un environnement tétraédrique à 175 ° C. Une étude de la stabilité de la phase monosulfate [Ca2AI(OH)6.1/2 SO4 2-. 2H2O] en condition de coprécipitation (pH = 11.5 et T = 65° C) à d'autre part été réalisée montrant notamment une conversion AFt (ettringite)-monosulfate qui rappelle celle observée dans les ciments. Une étude par spectrométrie Raman de la phase AFt a permis d'obtenir des informations précises sur la symétrie des anions sulfate et la nature du réeau de liaisons hydrogène. Finalement, nous avons montré que l'hydrocalumite pouvait aussi incorporer des cations dans le feuillet hydroxyde par substitution des ions M3+. La résolution structurale de la phase [Ca2-Sc-CI] par la méthode de Rietveld à partir des données de diffraction de rayons X sur poudre, montre une distorsion très importante de l'octaèdre Sc(OH)6 et une flexibilité importante du feuillet, certainement liée à la présence du calcium qui par sa coordinence 6+1 s'accommode d'un environnement très variable et permet ainsi une mise en ordre plus aisée des cations

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Carton, Anne François Michel. "Cristallochimie de composés hybrides de type hydroxydicarboxylate de métaux de la première série de transition et magnétisme." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2006_0143_CARTON.pdf.

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Tatangelo, Adeline. "Optimisation de la précipitation des métaux lourds en mélange et valorisation des boues d'hydroxydes : application aux effluents de traitement de surfaces." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00784807.

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Abstract:

Le traitement de surfaces est responsable d'une part importante de la pollution industriellefrançaise. L'activité génère entre autre des métaux lourds toxiques en mélange (zinc, nickel,chrome, etc.) que la réglementation impose d'éliminer, avant rejet dans le milieu récepteur. La précipitation sous forme d'hydroxydes est le procédé le plus utilisée et donne des résultatssatisfaisants, aux regards des seuils de rejet actuels. Mais face à une évolution constante de la réglementation vers des seuils plus sévères et l'obligation de cadrer avec les Meilleures Techniques Disponibles, l'optimisation du rendement de la précipitation de métaux en mélange, revêt un enjeu important pour les traiteurs de surfaces, souvent demandeurs pour l'amélioration de leur procédé, plutôt basé sur le savoir-faire. Alors que de nombreux travaux concernent les métaux seuls en solution, les études sur les mélanges métalliques sont en effet limitées. Une modélisation mathématique du second degré, est établie entre le rendement de précipitation et les conditions opératoires (pH, proportion en cations, vitesse d'agitation et temps) pour des solutions synthétiques bimétalliques de zinc, nickel et chrome trivalent. Les résultas obtenus permettent de connaître les pH optimaux de précipitation, selon les rapports de proportion entre les métaux. Malgré les résultats de validation concluants, il apparaît que le modèle quadratique ne soit pas adapté pour les deux métaux divalents en mélange avec le chromeIII. De plus, les résultats ont montré que le chrome trivalent abaisse le pH optimal de précipitation du zinc et du nickel vers 6,4, son propre pH de précipitation. Un pH de 10 permet la précipitation du zinc et du nickel, en mélange, en particulier s'ils sont dans des proportions 50/50. Il en résulte, dans l'optique d'une application industrielle, la possibilité et un intérêt (économie de réactif) de précipiter simultanément le chrome avec le zinc ou le nickel d'une part et le zinc et le nickel d'autre part. Les résultats obtenus en laboratoire sont confirmés par les essais pilote. L'optimisation de l'étape de précipitation dans son ensemble englobe également la valorisation des boues d'hydroxydes formées. Les Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) sont des composés aux propriétés uniques permettant parmi d'autres applications, le piégeage de métaux lourds. L'analyse de boues industrielles et de boues formées en laboratoire à partir d'effluents industriels a montré la présence de structures se rapprochant des HDL. Nos travaux ont ainsi mis en évidence la possibilité d'utiliser des boues industrielles pour le piégeage de chromates. Cette phase exploratrice est prometteuse et ouvre des perspectives intéressantes de valorisation des boues d'hydroxydes industrielles.

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Vaysse, Christophe. "Caractérisation structurale d'hydroxydes doubles lamellaires contenant des anions oxométallates (Mo,W) ou acrylate intercalés." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008468.

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Abstract:

De nouveaux hydroxydes doubles lamellaires (LDHs) contenant des entités oxométallates (Mo, W) intercalées ont été préparés et caractérisés par diffraction des rayons X (DRX), analyse chimique, spectroscopie infrarouge (IR) et EXAFS. Dans les deux cas, des anions M2072- (M = Mo, W) constitués de deux tétraèdres à sommet commun, sont intercalés. L'évolution structurale des phases LDHs contenant des ions oxométallates libres dans l'espace interfeuillet, traitées thermiquement jusqu'à 800'C, a été étudiée. Il a ainsi été montré que les anions oxométallates se greffent à deux feuillets adjacents au voisinage de 200'C. Le comportement thermique de phases contenant des anions carbonate intercalés a également été appréhendé par DRX in et ex situ, spectroscopie IR, analyse chimique et thermogravimétrie couplée à la spectrométrie de masse. Il a été mis en évidence un mono-greffage des anions carbonate aux feuillets. L'intercalation et l'oligomérisation d'anions acrylate dans les LDHs ont également été réalisées. Des différences, de comportement sont observées selon la nature de l'ion substituant du nickel (Fe, Co ou Mn) dans les feuillets. Dans le cas du fer, la phase contenant les monomères intercalés a pu être isolée et caractérisée, alors que dans le cas du cobalt et du manganèse, une polymérisation spontanée, simultanément à l'intercalation dans la matrice, a été observées. Les macromolécules polymérisées in situ ont été extraites par échange anionique, dérivatisées en poly(acrylate de méthyle) et analysées par chromatographie d'exclusion stérique.

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Faour, Azzam. "Relation entre synthèse, microstructure et propriétés électrochimiques d'hydroxydes doubles lamellaires (HDL)." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00822128.

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Abstract:

Ce travail est consacré à la synthèse de phases d'Hydroxydes Doubles Lamellaire (HDL) [NiAl-CO32-] à morphologies contrôlées et à l'étude de la relation entre leurs propriétés structurales / microstructurales et leurs propriétés électrochimiques. Les phases HDL sont préparées par un nouveau procédé de synthèse, basé sur un traitement hydrothermal en présence d'acides aminés. Nous avons mis en évidence l'influence de plusieurs paramètres de synthèse tels que la quantité d'acide aminé, la concentration de sels métalliques, le pH du milieu ainsi que la température et le temps du traitement hydrothermal ou encore la nature de l'acide aminé. Trois phases présentant différents degrés de cristallinité et différentes morphologies et représentatives des échantillons synthétisés, ont été plus particulièrement étudiées. Leur structure et microstructure ont été déterminées par affinement Rietveld en utilisant des données de diffraction des rayons X à haute résolution enregistrées au synchrotron. Ces résultats de DRX combinés avec les observations en microscopie électronique à transmission (MET) indiquent que l'élargissement des raies de diffraction 00l est principalement dû à des effets de taille, tandis que les effets, à la fois de taille et de micro-contrainte contribuent à l'élargissement anisotrope des autres réflexions hkl. Les micro-contraintes sont attribuées à un phénomène d'interstratification (CO32-/SO42-) et d'intercroissance de deux polytypes 2H1 et 3R1, confirmés et quantifiés à l'aide du logiciel DIFFaX. L'étude des propriétés électrochimiques de ces phases par voltammétrie cyclique a permis de montrer que la présence du motif d'empilement 2H1 induit une nette augmentation du signal électrochimique.

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Grégoire, Brian. "Relation Composition-Structure des Hydroxydes Doubles Lamellaires : Effets de la charge du feuillet et de la nature de l'anion interfoliaire." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0154/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse s'intéresse à la relation entre la composition des phases Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) et leurs propriétés structurales. La première partie de ce manuscrit est consacrée à la formation et aux propriétés structurales de ces matériaux. L'effet de la nature des cations (MgII, NiII, CoII ; AlIII, FeIII) et de leur stoechiométrie dans le feuillet (MII/MIII E [2 ; 10]) constitue les axes principaux de ces travaux. L'étude du comportement hydrolytique d'un mélange de cations divalents et trivalents en fonction de leurs proportions en solution a permis de proposer un mécanisme topotactique de formation de ces phases HDL. Il a aussi été montré que la variabilité stoechiométrique du feuillet ne dépend que de la nature des cations. Ainsi, des modèles électrostatiques ont été proposés afin de rationaliser et prédire la gamme de composition de ces phases HDL en fonction de la nature des cations. La seconde partie est dédiée aux propriétés du milieu interfoliaire. Une étude couplant des analyses par spectroscopies vibrationnelles infrarouge et Raman et par diffraction des Rayons X a permis d'apporter une description précise de l'influence de la nature des cations, et de leurs stoechiométries sur l'organisation des anions dans le milieu interfoliaire (Cl-, CO32-, NO3-, ClO4-, acides aminés). Le rôle de l'eau dans ces phases a également été étudié. Dans le cas des hybrides organo-minéraux, il a été montré que la charge dicte l'orientation des acides aminés intercalées et par conséquent, leur réactivité envers la formation de la liaison peptidique. Également, les propriétés énantioselectives du domaine interfeuillet sont mises en avant pour la formation de peptides
This manuscript is devoted to the comprehension of the relationship between the composition of Layered Double Hydroxides (LDH) and their structural properties. The first part of this manuscript is focalized on the formation and the structural properties of these materials. The influence of the cationic nature (MgII, NiII, CoII ; AlIII, FeIII) and their stoichiometries within the layer (MII/MIII E [2 ; 10]) constitutes the main axis of these investigations. The study of the hydrolytic behavior of a solution containing a mixture of divalent and trivalent cations as a function of their relative proportion allowed to propose a topotactic mechanism of formation of LDH phases. Moreover, it has been showed that the composition range is solely dependent on the nature of the cations. Thus, electrostatic models were designed to rationalize and predict the composition range as a function of the cationic nature. The second part is concerned with the properties of the interlayer domain. A joint study, coupling vibrational spectroscopies (Infrared and Raman) and X-ray diffraction allowed a detailed description of the influence of the cations and their stoichiometries on the organization of the interlayer anions (Cl-, CO32-, NO3-, ClO4-, aminoacids). The role of the interlayer water has also been investigated. Concerning hybrid organo-minerals, it has been showed that the layer charge dictates the orientation of the interlayered aminoacids, and consequently, their reactivity toward the formation of the peptide bonds. The enantioselective properties of the interlayer domain are highlighted toward the formation of peptides

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Chang, Zheng. "Préparation contrôlée, caractérisation structurale et applications d'hydroxydes doubles lamellaires contenant des terres rares." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00703250.

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Abstract:

De nouveaux matériaux à base de terres rares et de métaux de transition tels le cuivre ont été préparés en utilisant des phases hydroxydes doubles lalellaires (HDL) comme précurseurs, afin de proposer de nouveaux catalyseurs d'oxydation. Pour le contrôle de la morphologie, une méthode de coprécipitation en continue a été développée. L'incorporation de cerium a été menée par échange anionique via l'intercalation de complexes organiques de cerium : [Ce(Dipic)3]3- et [Ce(DTPA)]2- dans des phases HDL ZnAl et CuZnAl, ainsi que par adsorption des complexes sur la surface de HDL dispersés. Les phases calcinés ont été testées sur la réaction modèle d'oxydation du phénol montrant des propriétés catalytiques performantes. Les résultats de tests sur les propriétés optiques d'une phase HDL à l'europium ouvrent des perspectives pour l'utilisation de ce complexe comme sonde locale des interactions entre espèces intercalées et feuillets du réseau hôte

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Carton, Anne. "Cristallochimie de composés hybrides de type hydroxydicarboxylate de métaux de la première série de transition et magnétisme." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0143_CARTON.pdf.

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Abstract:

Les matériaux hybrides présentent l'avantage d'associer les propriétés des parties organique et minérale afin de présenter des caractères multifonctionnelles. Le choix des matériaux synthétisés ici par la méthode hydrothermale, s'est porté sur les hydroxydicarboxylates de métaux de la 1ère série de transition au degré + II afin de pouvoir étudier leurs propriétés magnétiques. Dans la série M(II)2(OH)2(C8H4O4) avec M = Mn, Fe, Co, Cu, les composés cristallisent suivant le même modèle qui a pu être déterminé à l'aide des mesures de diffractions des rayons X sur poudre. Les chemins de superéchange sont modifiés dans le cas de Cu en raison de l'effet Yahn-Teller, ce qui entraîne un passage du comportement magnétique d'antiferro à ferro pour ce dernier. Dans la solution solide Co-Cu, la TN ou la TC (pour les composés base Co ou base Cu respectivement) varie selon le taux de substitution avant d'atteindre une limite qui est elle-aussi due au champ cristallin. Les structures des composés [Ni3(OH)2(C8H4O4)2(H2O)4]. 2H2O, Zn2(OH)2(C8H4O4) et Zn3(OH)4(C8H4O4) ont pu être résolues ab initio par la DRX sur poudre pour les deux premiers et sur monocristal pour le dernier. La dernière famille étudiée est M5(OH)6(CnH2n-4O4)2 (= M-Cn) avec M = Co, Ni et n = 6, 8. Les mesures des propriétés magnétiques des composés Co-C8, Ni-C6 et Ni-C8, qui cristallisent selon la même maille, montre leur évolution selon le type d'ion magnétogène (comportement ferro pour le Co et antiferro pour le Ni) ou la longueur de la chaîne carbonée (évolution de TN). Le modèle du composé Co-C6 proposé dans la littérature est discuté suite à des mesures effectuées sur un échantillon obtenu par la méthode hydrothermale
Hybrid compounds afford the advantage to associate the properties of the organic and mineral part in order to present multifunctional behaviours. The compounds synthesized by the hydrothermal way are the first transition metal series (oxidation degree: 2+) hydroxydicarboxylates to study their magnetic properties. In the M(II)2(OH)2(C8H4O4) series where M = Mn, Fe, Co, Cu, the compounds follow the same crystallographic model determined from the X ray powder diffraction data. The super exchange ways are modified with the Cu compound because of the Yahn-Teller effect, witch modified the magnetic behaviour (antiferro à ferro). In the Cu-Co solid solution, the TN or the TC (for the base Co or Cu respectively) vary according to the substitution rate. This is in order to reach a limit due to the crystalline field. The structures of [Ni3(OH)2(C8H4O4)2(H2O)4]. 2H2O, Zn2(OH)2(C8H4O4) and Zn3(OH)4(C8H4O4) compounds were been solved ab initio with the X Ray powder diffraction for both the firsts compounds and with single crystal data for the third one. The last studied compound family is M5(OH)6(CnH2n-4O4)2 (= M-Cn) where M = Co, Ni and n = 6, 8. The Co-C8, Ni-C6 and Ni-C8 compounds crystallize in the same structure. The magnetic property data show the evolution in relation to the magnetic cation type (ferro for cobalt and antiferro for copper) or to the carbon chain length (TN evolution). The structural model for Co-C6, suggested in the literature, is discussed thanks to new measures recorded with a new sample obtain by the hydrothermal method

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Inacio, Jérôme. "Adsoption par les argiles anioniques [Mg-AI] et [Zn-AI] de molécules et macromolécules organiques intervenant dans l'environnement." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2002CLF22345.

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Abstract:

Avec des capacités d'échange anioniques élevées et des surfaces hydroxylées très actives, les Hydroxydes Doubles Lamellaires (argiles anioniques) sont des matériaux intéressants pour le piégeage de molécules écologiquement indésirables. Nous avons entrepris au cours de ce mémoire, l'étude des propriétés d'adsorption d'une série de matériaux HDL vis-à-vis de pesticides appartenant à la famille des aryloxy -acétiques, et des dérivés phénoliques. Nous nous sommes intéressés à l'influence des propriétés physiques et chimiques de la matrice minérale sur la capacité d'adsorption afin d'obtenir le matériau idéal pour une utilisation dans un procédé de traitement des eaux. La caractérisation structurante et morphologique systématique des différents systèmes argile/polluant a été réalisée par différentes techniques (DRX, IR, ATG, MEB, isotherme N2 à 77 K, mesure de porosité) en parallèle à l'enregistrement des isothermes d'adsorption/désorption des pesticides. Les rétentions de pesticides réalisées sur deux matrices HDL étudiées [Mg-AI] et [Zn-AI], nous ont permis de déterminer les différents paramètres influençant le processus d'adsorption. La rétention de l'herbicide MCPA se fait à la surface de l'argile et, sous certaines conditions, dans le domaine interlamellaire du réseau hôte. L'orientation et le positionnement de la molécule organique dans les sites internes de la structure minérale, dépendent de la taille de l'anion mais aussi de la nature des substituants présents sur le cycle aromatique des molécules organiques. L'étude réalisée par spectroscopie RMN 1H HR MAS permet la détermination "in situ" de la part de polluant présent dans un échantillon solide prélevé du sol. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'utilisation des HDL comme systèmes modèles de la fraction argileuse des sols. La préparation de nanocomposites HDL/acide humique et HDL/oxydes de fer engendre des modifications de propriétés de surface. Le polluant établit alors des interactions avec les oxydes et/ou les chaînes alkyles des substances humiques, ce qui permet d'accroître la capacité de rétention de l'argile modifiée vis-à-vis du polluant. La présence de protéine dans les sols nous a amené à réaliser, en collaboration avec l'équipe Science du Sol de l'INRA de Montpellier, une étude sur les interactions argiles/protéines et à s'intéresser à l'influence de leur adsorption sur l'activité des enzymes extracellulaires et la biodégradation des subtrats protéiques. L'enzyme absorbée maintient une activité catalytique, toutefois, le Ph et la force ionique affectent la stabilité de la structure interne de la protéine, et modifient le processus d'adsorption et l'activité catalytique de l'enzyme. La dernière partie de ce travail a été consacrée à la transformation du 4-chlorophénol en cyclohexane par les catalyseurs, [Zn-AI-RuCI5H20] et la phase [Mg-AI-CI] imprégnée au ruthénium, dans des conditions de réduction catalytique douce à 25°C sous hydrogène

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Rolland, Alice. "Synthèses et caractérisations de précurseurs de catalyseurs de type métaux supportés : Les hydroxydes doubles lamellaires : appliqués à la semi-hydrogénation de l'adiponitrile." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20028.

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Charradi, Khaled. "Contribution des argiles ferrifères à l'élaboration de biocapteurs ampérométriques : étude de l'intéraction de l'hémoglobine avec des argiles et des hydroxydes doubles lamellaires." Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENV016.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré au développement de biocapteurs électrochimiques en utilisant des argiles ou des hydroxydes doubles lamellaires (HDL), riches en fer, comme matrices d'immobilisation de l'hémoglobine (Hb). Le but était de mettre en évidence la contribution des propriétés redox de ces matériaux dans l'amélioration des performances des biocapteurs par un phénomène de catalyse redox. L'hémoglobine est une métalloprotéine qui contient des porphyrines au fer (hème) comme sous-unité prosthétique. Une orientation privilégiée de cette biomolécule à la surface d'une électrode permet le transfert direct d'électrons entre le site actif de la protéine et l'électrode. Les propriétés électro-catalytiques de l'Hb immobilisée ont été étudiées pour la réduction du peroxyde d'hydrogène et ont permis la réalisation de différents biocapteurs ampérométriques. Nous avons immobilisé l'Hb dans plusieurs argiles cationiques contenant du fer: la nontronite de Garfield, des montmorillonites ferrifères synthétiques ou naturelles, ainsi qu'une montmorillonite synthétique servant de référence. Les propriétés électrochimiques de ces argiles ont été évaluées en voltammétrie cyclique et en impédancemétrie, en relation avec leurs propriétés structurales. Les isothermes d'adsorption de l'Hb dans ces argiles ont été établis montrant une forte affinité de l'Hb pour la nontronite. Nous avons montré que les argiles riches en fer octaédrique, notamment la nontronite, améliorent le transfert direct d'électrons entre l'Hb et l'électrode. L'immobilisation de l'Hb dans des HDL, de compositions différentes (MgAI et ZnAl) a été réalisée par adsorption et coprécipitation. Il faut noter que le fer situé en site octaédrique dans les HDL (MgFe) n'est pas électroactif et ne peut donc pas intervenir dans le processus électro-enzymatique. Les caractérisations physico-chimiques et morphologiques des biohybrides Hb-HDL ont été faites par plusieurs techniques, comme la DRX, IR, UV, MES et MET, montrant une dénaturation partielle de la structure tertiaire de la protéine par la formation de liaisons hydrogènes entre la biomolécule et les feuillets hydroxylés des HDL; ce qui limite l'accessibilité de l'hème au transfert électronique direct. Outre l'immobilisation de l'Hb dans les HDL, nous avons également intercalé une métalloporphyrine chargée négativement, la FeTSPP, dans trois HDL de compositions différentes: ZnzAI, MgzAI et ZnzCr et nous avons réalisé la première étude électrochimique avec ces matériaux
Ln this thesis work, we were interested in the development of electrochemical biosensors by using iron rich clays and Layered Doubles Hydroxides (LDH), as matrices for immobilizing hemoglôbin (Hb). The aim ofthis work was to study the contribution of iron structural materials in improving the performance of biosensors by a phenomenon of redox catalysis. Hemoglobin is a metalloprotein containing iron porphyrin (heme) as prosthetic group. A preferred orientation of the biomolecule on an electrode surface may improve the direct electron transfer between the active site of the protein and the electrode. The electro-catalytic properties of immobilized Hb were studied for the reduction of hydrogen peroxide (HzOz) and, allowed the development of different amperometric biosensors. We have immobilized Hb in iron rich cationic clays (nontronite from Garfield, montmorillonites) and in a montmorillonite containing non iron as a reference. The electrochemical properties ofthese clays were studied by cyclic voltammetry and impedancemetry. The adsorption isotherms of Hb on these clays showed a strong affinity of Hb for nontronite. We have also shown that octahedral structural iron clays, especially nontronite, improve the direct electron transfer between Hb and electrode. Immobilization of Hb in LDH of different compositions (MgAI and ZnAI) was performed by adsorption and coprecipitation methods. We noted that iron situated in octahedral site in LDH (MgFe) is not electroactive and therefore can not improve the electro-enzymatic process. The chemical and morphological characterizations of the Hb-LDH biohybrids were carried out by several techniques, such as XRD, IR, UV, SEM and TEM. We noted a partial denaturation of the tertiary structure of the protein, due to the formation hydrogen bonds between the biomolecule and hydroxyl layers of LDH, which limits the accessibility of heme to direct electronic transfer. Sesides the interactions of Hb with LDH, we was also interested in the immobilization of a negatively charged metalloporphyrin, (FeTSPP) in three different LDH: ZnzAI MgzAI and ZnzCr and we have starting the first electrochemical study ofthese materials

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Legentil, Paul. "Développement de poudres hybrides "Hydroxydes Doubles Lamellaires-luminosphores" sans terres rares. Intégration dans des revêtements composites compatibles avec des sources d'excitation LED." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2020. http://www.theses.fr/2020CLFAC013.

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Abstract:

Ces travaux de thèse ont pour ambition de proposer des solutions alternatives, aux luminophores avec terres rares, offrant des performances convenables pour des applications dans des dispositifs à LED comme l’éclairage mais également la visualisation ou encore le marquage ou la signalétique. Nous nous sommes intéressés à des luminophores organiques mais également inorganiques tels que les quantum dots (QD). Le problème majeur de ces familles de luminophores est leur instabilité sous contrainte thermique et/ou photonique. Aussi, afin de pallier ce problème nous avons choisi d’utiliser des matériaux inorganiques plaquettaires de type « hydroxyde doubles lamellaires » (HDL) comme matrice hôte du luminophore. Les luminophores étudiés sont la fluorescéine, la sulforhodamine B et des quantum dots InP/ZnS. Plusieurs techniques expérimentales ont été utilisées afin de caractériser leurs propriétés structurales et morphologiques (DRX, SAXS, IR, MEB, MET…). Les propriétés optiques ont également été enregistrées (émission, excitation, rendement quantique de photoluminescence, déclins…). Ces travaux ont mis en évidence la plus-value de la matrice HDL qui permet de reproduire un effet de solvatation pour le luminophore organique ou QD dans une matrice solide et de retrouver des propriétés d’émission semblables à celles de ces luminophores en solution diluée. La dispersion dans une matrice silicone est également favorisée et la stabilité de ces revêtements composites (HDL-Luminophore/silicone) sous différentes contraintes est nettement améliorée
These works have the ambition to offer alternative solutions to phosphors with rare-earth elements, displaying suitable performance for LED devices applications as well as signage or display applications. We have been interested in organic as well as inorganic phosphors such as quantum dots (QD). The main problem encountered with these compounds is their relative instability under thermal and/or photonic stresses. Thus, in order to overcome this issue, we decided to use inorganic materials called layered double hydroxide (LDH) as host matrix to protect these phosphors. Several experimental techniques (XRD, SAXS, IR, SEM, TEM…) have been used to characterize structural and morphological properties. Optical properties have also been recorded (emission and excitation spectra, photoluminescence quantum yields, fluorescence decay…). Using extremely small amounts of phosphors, it is demonstrated here that Zn2Al cation-based LDH tethering acts as a «solid solvent» for the dye, enabling its luminescence even in powder form. Additionally, LDH platelets are found to help the dispersion of the dye or QD in silicone to obtain homogeneous composite films, which exhibit luminescent properties. Finally, the stability of composite coatings (LDH-phosphor/silicone) under different stresses (thermal and photonic) is most often improved

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EL, MALKI KHALID. "Synthèse et caractérisation de nouveaux hydroxydes doubles lamellaires. Etude des échanges anioniques et de la réticulation. Etude des propriétés electriques et magnétiques." Clermont-Ferrand 2, 1991. http://www.theses.fr/1991CLF21305.

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Abstract:

Les hydroxydes doubles lamellaires (hdl), egalement denommes argiles anioniques ou materiaux de type hydrotalcite, presentent une structure constituee de feuillets d'octaedres lies par des aretes analogue a celle de la brucite. Les feuillets cationiques sont charges positivement du fait de la substitution d'une fraction de cations divalents par des trivalents. La charge positive est compensee par l'insertion entre les feuillets d'anions echangeables et de molecules d'eau. La synthese par des procedes de chimie douce, donne une grande latitude quant aux choix de la composition chimique, des varietes des cations metalliques et d'anions interlamellaires. Le developpement des differentes methodologies preparatives est oriente vers l'obtention de phases selectives, les mieux cristallisees. Les proprietes d'echange anionique sont etudiees: l'accent est mis sur la nature de l'anion insere entre les feuillets a partir de criteres relatifs a sa description geometrique et sa charge. Les etapes successives de la decomposition thermique sont caracterisees par atg couplee au drx. Un processus de dehydratation-rehydratation permet de preciser le domaine de reversibilite. L'etat d'hydratation est analyse par gravimetrie isotherme. Une etude exploratoire est menee visant a l'obtention de materiaux reticules par pontage des feuillets voisins par des groupements appropries. Le greffage est realise par elimination des molecules d'eau apres traitement thermique modere. Les etudes electriques sont realisees par spectroscopie d'impedance. La forte correlation entre conduction et etat d'hydratation est mise en evidence. Une interpretation basee sur la contribution de l'eau intrinseque et extrinseque est donnee pour expliquer le mecanisme de conduction. Un choix judicieux des cations divalents et trivalents peut encore ameliorer les performances de conduction. Les mesures de susceptibilite magnetique mettent en evidence une transition vers une phase ordonnee a basse temperature et un comportement ferrimagnetique est releve

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Taibi, Mostafa. "Sels d'hydroxydes lamellaires de nickel et de nickel-cobalt : élaboration, caractérisation structurale et comportement magnétique." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077186.

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Di, Bitetto Arnaud. "Étude structurale et dynamique d’hydroxydes doubles lamellaires : du matériau carbonaté aux hybrides organo-minéraux." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0191/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse s’articule autour de la synthèse et de la caractérisation d’hydroxydes doubles lamellaires (HDLs) par une approche combinant spectroscopie vibrationnelle, RMN du solide et diffraction des rayons X. Les objectifs portent sur la description de la distribution cationique dans les feuillets ainsi que sur l’étude des propriétés structurales et dynamiques des espèces interfoliaires. Les investigations sont principalement menées pour des HDLs de type MgII/AlIII (ratio compris entre 2 et 4) avec une complexification progressive des espèces intercalées : de l’anion carbonate pour lequel les matériaux possèdent une affinité préférentielle, à d’autres anions inorganiques comme les halogénures, le perchlorate et le nitrate, pour finir sur des hybrides organo-minéraux formés par intercalation d’anions organiques/biomolécules (acides aminés et cyclodextrines). Les recherches effectuées ont permis de mettre en évidence un ordre cationique local au sein des feuillets, conservé après échange anionique. Par ailleurs, il a été possible de rationaliser les comportements propres à chaque espèce anionique dans l’espace interfoliaire, qui dépendent fortement de la densité de charge des feuillets, ainsi que du taux d’hydratation des composés. En particulier, la coexistence des anions carbonate et hydrogénocarbonate dans l’espace interfoliaire et leur dynamique d’échange avec le dioxyde de carbone atmosphérique sont révélées. D’autre part, une nouvelle sonde de dynamique interfoliaire par RMN 27Al est proposée. Enfin, l’étude pas à pas des HDLs intercalant tout d’abord l’oxalate puis des acides aminés a permis le transfert des connaissances obtenues pour les HDLs inorganiques aux hybrides organo-minéraux. Le manuscrit se termine sur une application des hybrides contenant des cyclodextrines pour le traitement d’eaux polluées par des composés organiques polycycliques
This thesis work is based on the synthesis and the characterization of layered double hydroxides (LDHs) by an approach combining vibrational spectroscopy, solid-state NMR and X-ray diffraction. The objectives include a description of the cations distribution in the layers, as well as a study of the structural and dynamic properties of the interlayer species. Investigations are mainly carried out for MgII/AlIII LDHs (ratio between 2 and 4) with an increased complexity of the intercalated species: from carbonate for which the materials have a preferential affinity, to other inorganic anions such as halides, perchlorate and nitrate, to finish with organo-mineral hybrids obtained by intercalation of organic anions/biomolecules (amino acids and cyclodextrins).The research carried out highlighted a local cationic order in the layers, preserved after anionic exchange. Furthermore, it has been possible to rationalize the behaviour of each anion in the interlayer space, which strongly depends on the layers charge density, as well as on the hydration state of the compounds. In particular, the coexistence between carbonate and hydrogenocarbonate anions in the interlayer space and their dynamic exchange with atmospheric carbon dioxide are revealed. On the other hand, a new interlayer dynamics probe by 27Al NMR is proposed. Finally, the step-by-step study of LDHs, first intercalating oxalate and then amino acids, allowed the transfer of the knowledge obtained for inorganic LDHs to organo-mineral hybrids. The manuscript ends with an application of cyclodextrins-containing hybrids for the treatment of water polluted with polycyclic organic compounds

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Vialat, Pierre. "Composition, structure et comportement électrochimique d'Hydroxydes Doubles Lamellaires au cobalt : vers des applications en tant que matériaux d'électrodes." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22491/document.

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Abstract:

Les Hydroxydes Doubles Lamellaires (HDL) sont des matériaux en couches à forte potentialité pour de nombreux domaines d’applications, cependant, leur caractère d’isolants électriques limite les possibilités d’applications en électrochimie. Il est donc intéressant de chercher des moyens d’améliorer leurs propriétés conductrices. Dans ce but, trois approches ont été envisagées : - l’insertion de cations de métaux de transition 3d dans les feuillets, - l’intercalation de médiateurs redox entre les feuillets ou - l’ajout de percolant électronique dans le système afin d’obtenir des HDL « électroactifs ». Même si les combinaisons possibles de cations divalents et trivalents dans le feuillet HDL sont nombreuses, toutes les études ont été centrées sur le rôle d’un élément principalement, le cobalt. La composition chimique des matériaux ainsi que leurs propriétés physico-chimiques en termes de morphologie et de structure globale et locale ont été étudiées par le couplage de différentes techniques d’analyse (DRX, IRTF, MEB, ATG, XAS, PDF, XPS) avant de réaliser la caractérisation des propriétés électrochimiques par voltammétrie cyclique et spectroscopie d’impédance électrochimique. Ces analyses ont alors montré les potentialités applicatives de certaines compositions des matériaux HDL choisis. Les propriétés capacitives des phases CoIICoIII-CO3 ont été étudiées pour une utilisation en tant que matériaux d’électrodes de supercondensateurs alors que la présence d’un médiateur redox ainsi que les propriétés d’immobilisation d’enzymes de la phase hybride Co2Al-ABTS ont permis d’élaborer des bioélectrodes potentiellement adaptables dans une biopile
Layered Double Hydroxides (LDH) are lamellar materials with strong potentiality for numerous fields of application, however, their insulating electric character limits the possibilities for electrochemical applications. It is thus necessary to investigate for ways to improve their conductive properties. In this purpose, three approaches were envisaged: - insertion of cations of 3d transition metals into the lamellar sheets, - insertion of redox mediators between the layers or - addition of electronic percolants in the system to obtain “electroactive” LDH. Even if the possibilities of combination of divalent and trivalent metal cations within the LDH layer are tunable, all the studies were centered on the role of an element mainly, the cobalt. The chemical compositions of materials as well as their physico-chemical properties, in terms of morphology and global and local structure, were then studied by coupling various analytical techniques before realizing the characterization of the electrochemical properties by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. These analyses then showed the application potentialities of certain type of LDH materials. The capacitive properties of CoIICoIII-CO3 phases were studied as supercapacitor electrode materials while the presence of a redox mediator as well as the immobilization properties for enzymes of the hybrid phase Co2Al-ABTS allowed constructing bioelectrodes potentially applicable in biofuel cell

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Beaudot, Philippe. "Intercalation de complexes métalliques dans des matrices HDL en vue d'applications catalytiques." Clermont-Ferrand 2, 2003. http://www.theses.fr/2003CLF21414.

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Abstract:

Le propos de ce mémoire traite de la préparation de catalyseurs, obtenus par traitements thermiques de précurseurs HDL intercalés par des anions complexes métalliques. Les métaux concernés sont : Mn, Co, Cu, Ga, Ru, Ir, Pt et leurs complexes sont intercalés dans des matrices [ZnAI], [MgAI] et [CuAI]. La présence du métal actif en catalyse dans l'interfeuillet ouvre une voie alternative à celles où il se trouve soit dans un feuillet soit imprégné. Des méthodes de synthèse, innovantes par l'association d'échange anionique classique et d'échange anionique sous condition hydrothermale, ont été optimisées par l'affinement de nombreux paramètres. Ceci afin d'obtenir des protocoles reproductibles offrant des composés HDL intercalés sans aucune impureté. Un effort a été porté sur la caractérisation de ces composés, et plus particulièrement sur le domaine interlamellaire. Ces caractérisations ont été menées par diffraction des rayons X, spectroscopie Infra-Rouge, UV-visible, XANES et EXAFS aux seuils des métaux intercalés ainsi qu'au seuil du zinc et analyses chimiques élémentaires. Les données récoltées ont permis de modéliser le domaine interlamellaire et de proposer les différentes orientations possibles des anions complexes métalliques dans l'interfeuillet, même lorsqu'ils ont été modifiés lors de l'intercalation. Des études du comportement thermique, des mesures de surfaces BET et de porosité, sont présentées dans un domaine allant de 25° C à 1000° C pour chaque composé. Certains de ces composés montrent une évolution intéressante de leur surface, lors du traitement thermique. Des études de réduction ont été poursuivies par RTP et traitement polyol. Cela a mis en évidence le comportement particulier des composés contenant de la platine. La dernière partie de ce mémoire est consacrée à un test catalytique concernant le composé HDL intercalé par un complexe anionique contenant du cobalt. Les résultats en sont encourageants, bien que le choix de la réaction test ne se soit pas révélé optimal

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Fleutot, Solenne. "Etudes expérimentale et théorique des interactions entre sous-réseaux organique / inorganique dans des systèmes hybrides modèles." Pau, 2010. http://www.theses.fr/2010PAUU3041.

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Abstract:

L’étude réalisée au cours de cette thèse s’inscrit dans le vaste domaine d’études des matériaux hybrides inorganique/organique. A côté de l’élaboration de matériaux hybrides modèles (Hydroxydes Doubles Lamellaires HDL [MII1-xMIIIx(OH)2]x+[Anx/n. MH2O]x- / anions aromatiques fonctionnalisés), ce travail se propose d’aborder deux grands types d’interaction de nature physique ou chimique respectivement associés aux aspects intercalation et greffage suite à un traitement thermique spécifique. Des systèmes modèles constitués de sels acides (p-hydroxybenzène sulfonate HBS, phydroxybenzoate HBC) intercalés dans des matrices minérales HDL ont été synthétisés par différentes méthodes de préparation (coprécipitation, échange ionique, synthèse hydrothermale). Après avoir caractérisé ces systèmes par des techniques classiques d’investigation chimique et structurale (DRX, IR, ATG …), la démarche originale a été d’utiliser la Spectroscopie Photoélectronique à Rayonnement X (XPS) comme sonde locale afin de mieux apprécier les transferts électroniques. Parallèlement, des calculs quantiques (de type moléculaire et/ou périodique) ont été menés pour chaque système dans une approche couplée expérience/théorie afin d'établir le caractère et la nature de l'interaction entre sous-réseaux inorganique et organique. Cette démarche couplée a permis d’établir des éléments de comparaison entre les systèmes hybrides en fonction de la composition cationique de la matrice minérale HDL (Zn2Al, Cu2Cr) et du groupement fonctionnel anionique de la composante organique (-SO3-, -CO2-)
This thesis concerns the large field of studies of inorganic/ organic hybrid materials. In addition of elaboration of model hybrid materials (Layered Doubles Hydroxides LDH [MII1-xMIIIx(OH)2]x+[Anx/n. MH2O]x- / functionalized aromatic anions), this work proposes to address two major types of interaction with physical or chemical nature associated with intercalation and grafting process after a specific heat treatment respectively. Model systems consisting of acid salts (phydroxybenzene sulfonate HBS, p-hydroxybenzoate HBC) intercalated in inorganic matrices LDH were synthesized by different preparation methods (coprecipitation, ion exchange, hydrothermal synthesis). After characterization of these systems by conventional method of chemical and structural investigation (XRD, IR, TGA. . . ), the original approach was to use the X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) as a local probe to best appreciate the electronic transfers. In parallel, quantum calculations (molecular and / or periodical type) were conducted for each system in a experiment / theory coupled approach to establish the character and nature of the interaction between inorganic and organic sub-lattices. This coupled method allowed to establish comparisons between hybrid systems as a function of the cationic composition of the mineral matrix LDH (Zn2Al, Cu2Cr) and as a function of anionic functional group of the organic component (-SO3-,-CO2-)

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Lorret, Olivier. "Synthèses par voie sol-gel et caractérisations approfondies par spectroscopie infra-rouge de matériaux multifonctionnels obtenus à partir de précurseurs hydroxydes doubles lamellaires (Mg/Al, Pt/Mg/Al, Zn/Al, Pt/Zn/Al)." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20190.

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Darmograi, Ganna. "Etude thermodynamique et structurale des mécanismes de rétention compétitive des colorants azoïques et d'anions inorganiques à l'interface solide-liquide sur des matériaux modèles de type oxydes, lamellaires et échangeurs organiques." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS015/document.

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Abstract:

La présence combinée de différents types de polluants dans les effluents industriels est une problématique assez complexe à résoudre pour les chercheurs dans le domaine de la protection de l'environnement. Dans ce contexte, le principal objectif de ce travail de thèse a été d'améliorer la compréhension des mécanismes de sorption à l'interface solide liquide, processus impliqués dans la rétention compétitive pour une sélection de colorants organiques et d'espèces inorganiques sur des matériaux adsorbants modèles. Ce manuscrit comprend une étude détaillée de l'adsorption combinant différentes approches et techniques expérimentales complémentaires, principalement à partir de mesures de cinétiques et d'isothermes d'adsorption, une étude structurale par diffraction des rayons X, et une approche thermodynamique par calorimétrie isotherme de titrage. Trois colorants azoïques: Méthyl Orange (MO), Orange II (OII) et Orange G (OG) ont été retenus pour ce travail. Ils ont la particularité de présenter différentes tailles de molécules, différentes charges et caractères hydrophile/ hydrophobe, … D'autre part, deux types de matériaux chargés positivement et considérés comme échangeurs anioniques ont été choisis comme solides adsorbants modèles : Mg-Al Hydroxyde Double Lamellaire (HDL) contenant dans son espace interfoliaire soit des contre-ions nitrate (Mg-Al-HDL-NO3) soit des chlorures (Mg-Al-HDL-Cl) et une résine échangeuses d'ions Amberlite® IRN-78. Enfin, l'impact des oxoanions comme les carbonates (IV), les sulfates (VI), les chromates (VI) et phosphates (V) sur les propriétés de rétention des colorants sur ces adsorbants a été évalué. Dans un premier temps, l'adsorption des colorants a été réalisée sur ces trois matériaux dans des systèmes mono-composant afin d'étudier en détail les mécanismes de rétention. L'étude des Mg-Al-HDL échangés par diffraction des rayons X a permis de montrer que l'échange d'anions est accompagné de l'intercalation dans l'espèce interfoliaire de la nouvelle espèce sorbée, générant des modifications structurales. En systèmes mono- et multi-composant, la rétention des MO semble supérieure à la capacité d'échange anionique (CEA) théorique des HDL. Ce comportement a été attribué à l'adsorption du colorant sur les surfaces externes, ainsi qu'à la co-adsorption des cations sodium, contre-ions du colorant. Il a aussi été montré que la capacité d'adsorption dépend fortement du caractère hydrophile-hydrophobe des colorants et de leur capacité à établir des interactions latérales (de pi-stacking) avec les autres espèces voisines directement au sein de l'espace interfoliaire. La calorimétrie de titrage isotherme a mis en évidence des comportements inhabituels dans les thermogrammes décrivant l'évolution de l'enthalpie cumulative de déplacement, en lien avec la formation d'agrégats fibrillaires provenant de l'interaction entre l'OII et les espèces Mg(II), issues de la dissolution partielle des HDL au contact du colorant.Dans un second temps, l'étude de la compétition entre les colorants organiques et des anions inorganiques sur ces matériaux a démontré que l'élimination de colorant est fortement influencée par la présence d'anions phosphate ainsi que d'anions carbonate. L'analyse détaillée des différentes espèces compétitives a permis de proposer une classification sur la base de trois types de schémas de compétitions, en lien avec la forme des isothermes individuelles et les données calorimétriques, comme l'enthalpie cumulative en système mono-composant. L'ensemble de cette description des mécanismes de rétention dans des systèmes mono- ou multi-composants a été complété par des études plus applicatives comme les phénomènes de cinétiques de sorption, de réversibilité. Mots-clés: Hydroxydes double lamellaires, résines échangeuses d'ions, Méthyl Orange, Orange II, Orange G, Cr(VI), anions inorganiques, adsorption en système mono- ou multi-composant, étude structurale par DRX, calorimétrie isotherme de titrage
The co-occurrence of various pollutants in industrial effluents is one of the most difficult problems the researchers have to face in the field of Environmental Remediation. In this context, the main objective of the present Ph.D. thesis has been to improve the comprehension of the sorption mechanisms involved in the competitive retention of selected organic dyes and inorganic species at the Solid-Liquid interface by using some model sorbents.The manuscript reports the results of advanced sorption studies made by combining several experimental techniques, mainly including kinetic and equilibrium adsorption measurements, XRD diffraction, as well as isothermal titration calorimetry. Three Azo dyes differing in the molecular size, electric charge, and hydrophobic/hydrophilic character, i.e., Methyl Orange (MO), Orange II (OII), and Orange G (OG), were selected for the purpose of this work. Two types of solid materials possessing positively charged surface sites were considered as model sorbents: layered double hydroxide structures based on Mg and Al (molar Mg:Al ratio of 2) with either nitrate (Mg-Al-LDH-NO3) or chloride counter-ions (Mg-Al-LDH-Cl) localized in the interlayer space, on the one hand, and strongly basic anion-exchange resin, Amberlite® IRN-78, on the other hand. The impact of carbonate(IV), sulfate(VI), chromate(VI), and hydrogen phosphate(V) oxyanions on the retention capacity of model sorbents towards the three dyes was also investigated thoroughly.In the first step, the single-component adsorption onto three sorbents was analyzed in regards with the detailed mechanism of retention. In all cases, an ion-exchange pathway between the pristine compensating anions (NO3-, Cl-, OH-) or anions coming from the ambient atmosphere (e.g., carbonates) and the oncoming anionic species was identified as the principal retention mechanism. In the case of LDH sorbents, this anion exchange was accompanied by the intercalation of the adsorbing species within the interlayer space with the concomitant changes in the layered structure, as inferred from the XRD study of the LDH samples loaded with the appropriate solute species. The retention of monovalent MO anions, both from the single-solute and bi-solute solutions, was found to exceed the anionic exchange capacity (AEC) of the LDH samples, which was ascribed to the dye adsorption on the external surface paralleled by the co-adsorption of sodium cations. The adsorption capacity was demonstrated to depend strongly on the hydrophilic-hydrophilic character of the dye units and their capacity of generating lateral interactions (e.g., pi-stacking) with other adsorbed species within the LDH structure. The use of isothermal calorimetry allowed the unusual shape of the curve representing the cumulative enthalpy of displacement to be attributed to the formation of OII aggregates/fibers induced by the presence of Mg and Al cations originating from the partial dissolution of the LDH sample. Competitive adsorption of dye and selected inorganic anions on the three model sorbents was studied in the second step in view of increasing the efficiency of dyes removal by optimizing experimental conditions. One of the main achievements was to categorize the dye uptake schemes in the presence of inorganic anions in regards with the shape of the experimental adsorption isotherms and to correlate them with the individual adsorbate affinities for the LDH sample, as inferred from the calorimetry measurements of the cumulative enthalpy of displacement in single-solute systems. The discussion on the mechanisms of dye retention in the single- and multi-component systems was supplemented by experimental studies of such applicative aspects of sorption phenomena as kinetics, reversibility, and selectivity.Keywords: Layered double hydroxides, anion-exchange resin, Methyl Orange, Orange II, Orange G, Cr(VI), inorganic anions, single-solute and multi-solute adsorption, XRD study, isotherm titration calorimetry

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Cenacchi, Pereira Ana Maria. "Synthèse de particules composites anisotropes polymère / inorganique par polymérisation RAFT en émulsion." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067453.

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Abstract:

Ces travaux décrivent l'élaboration de latex hybrides de polymère / nanotubes d'Imogolite et polymère / nanofeuillets d'hydroxydes doubles lamellaires (HDL) en milieu aqueux dispersé. Les deux charges inorganiques ont été choisies pour leurs propriétés thermiques, mécaniques et pour leur anisotropie de forme, ce qui pourrait permettre l'élaboration de films nanostructurés. Les latex ont été synthétisés par une stratégie originale basée sur le procédé de polymérisation RAFT en émulsion. Cette stratégie consiste à utiliser des copolymères hydrophiles (macroRAFT), comportant à la fois des unités d'acide acrylique et un groupe trithiocarbonate terminal, comme agents de couplage et stabilisants. Dans un premier temps, ces macroRAFTs ont été adsorbés à la surface des nanoparticules inorganiques, puis l'extension de ces chaînes a été réalisée par la polymérisation d'un monomère hydrophobe selon un procédé semi-batch. Des nanotubes d'Imogolite décorés de particules de latex ou des nanotubes d'Imogolite encapsulés ont été obtenus, selon les conditions de synthèse adoptées. L'effet de différents paramètres sur la morphologie finale des particules hybrides a été étudié. La nature de l'agent macroRAFT s'est avérée être un paramètre clé pour le succès de l'encapsulation. La même stratégie a été utilisée en vue de l'encapsulation des HDL. Quelles que soient les conditions investiguées, des latex stables contenant des particules d'HDL encapsulées par du polymère ont été formés. Dans tous les cas, la morphologie des latex nanocomposites a été caractérisée par MET et cryo-MET et reliée à la méthode de modification de la surface et aux conditions de polymérisation. Enfin, les propriétés mécaniques ainsi que la microstructure des films hybrides de polymère / nanotubes d'Imogolite ont été étudiées par DMA et MET, respectivement, et reliées à la morphologie des particules de latex

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Martinez, Ortiz Maria de Jesus. "Synthèse et caractérisations de catalyseurs Pd et Pd-Cu supportés obtenus à partir de précurseurs hydroxydes doubles lamellaires pour les synthèses "one-pot" d'aldéhydes et cétones." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20113.

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Rapin, Jean-Philippe. "Synthèse et étude cristallochimique de quelques aluminates et ferrites calciques hydratés de formule [Ca2 M(OH)6]+, [X,nH2O]- avec X=Cl, Br, I, ClO4, 1/2CO3 1/2CrO4 et 1/2SO4 et M=Al et Fe." Nancy 1, 2001. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2001_0124_RAPIN.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur la synthèse et l'étude cristallographique de quelques aluminates et ferrites de calcium hydratés de formule structurale [Ca2Al1-xFex(OH)6]+ [X, nH2O]-, appelés "phase AFm" par les cimentiers. Ces composés appartiennent à la famille des hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et sont formés par l'empilement de feuillets rigides chargés positivement, entre lesquels diverses espèces anioniques peuvent être insérées. La transition structurale de la phase AFm-Cl, a pour origine une organisation du réseau de liaisons hydrogène. Les structures cristallographiques de nombreuses phases, AFm-(Cl, Br), AFm-(Cl, CO3), AFm-(Cl, SO4) et AFm-(CrO4) ont été résolues. Une application de la phase AFm-Cl comme détecteur d'iodure par voltampérométrie a été réalisé. L'étude des ferrites de calcium a montré qu'une solution solide Al et Fe existe. Cependant la substitution de Al3+ par Fe3+ engendre des perturbations structurales mises en évidences par spectrométrie Mössbauer et EXAFS
This work deals with the synthesis and the crystallographic study of some calcium aluminate and calcium ferrite with structural formulae [Ca2Al1-xFex(OH)6]+ [X, nH2O]-, commonly named "AFm phases" by the cement workers. These compounds belong to the layered double hydroxide (LDH) family and are composed by the stacking of positively charged main layers, and negatively charged interlayers. It was shown that the structural transition of the AFm-Cl phase is due to an ordering of the hydrogen bonds network. The crystallographic structures of several phases, AFm-(Cl, Br), AFm-(Cl, CO3), AFm-(Cl, SO4) and AFm-(CrO4) are given. An application of AFm-Cl like iodide sensor by voltammetric detection is detailed. Finally, calcium ferrite study has shown that a solid solution between aluminium and iron exists. However the substitute of Al3+ by Fe3+ gives some structural modifications, which are clearly emphasised by Mössbauer spectrometry and EXAFS

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Pereira, de Carvalho Hudson Walace. "O papel da argila na estabilização termica de nanocompositos : um estudo da ordem locale a média distância." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00694069.

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Une des manières d'augmenter la stabilité thermique de polymères consiste à leur ajouter de faibles quantités d'argile dispersées dans échelle nanométrique. De tels matériaux sont appelés de " nanocomposites ". Il existe plusieurs explications à ce phénomène, comme les effets de barrière de diffusion et la formation de charbon. D'autres sont en cours de vérification, comme les effets de piégeage de radicaux par les ions qui participent à des réactions de type Fenton. Notre objectif a été de suivre in situ des transformations chimiques de la phase argile, afin de mieux comprendre comment ces nanostructures lamellaires retardent la décomposition de polymères. Pour ce faire, trois types de nanocomposites ont été préparés: i) Poly(méthylméthacrylate)-co-Poly(trimetoxysilil propyl méthacrylate) et argiles montmorillonite (MMT) du type Cloisite (PMMA-co-PTMSM-Cloisite); ii) PMMA-argiles montmorillonites naturelles contenant différents taux d'ions Fe3+ dans les couches octaédrique (PMMA-MMT); iii) PMMA-hydroxydes doubles lamellaires (HDL), avec différentes proportions d' ions Zn2+ , Cu2+ et Fe3+ PMMA-HDL. La thermo-décomposition des argiles primitives et de leurs nanocomposites ont été suivies par des analyses thermiques, de diffusion de rayons X (SAXS et WAXS) et par spectroscopie d'absorption de rayons X (EXAFS). Les effets de l'atmosphère, de la composition chimique des lamelles, et de la quantité d'argile employée dans l'obtention des nanocomposites ont été évalués. L'étude des nanocomposites, PMMA-co-PTMSM-Cloisite a mis en évidence deux mécanismes de stabilisation. Elle a montré que l'addition d'argiles résulte en une stabilisation plus importante sous atmosphère d'air, que sous atmosphère de N2, et est aussi plus importante selon la quantité d'argile dispersée dans le polymère. La formation de charbon a aussi été observée seulement sous l'atmosphère d'air. La stabilité thermique des nanocomposites PMMA-MMT est aussi proportionnelle à la quantité d'argile employée dans l'obtention de la nanocomposite. Pour de faibles quantités d'argile, 0.3-1 % en masse, la stabilité thermique des nanocomposites est proportionnelle à la quantité de ions Fe3+ présents dans l'argile. Le suivi de l'environnement chimique des ions Fe3+ par EXAFS en fonction de la température, a montré que quand la phase argile est dispersée dans le PMMA, les ions Fe3+ sont réduits à Fe2+, ce qui ne se vérifie dans les phases primitives. Ces mécanismes de stabilisation indiquent que la phase argile stabilise le PMMA par des mécanismes de barrière de diffusion et par le piégeage des radicaux. Les nanocomposites PMMA-HDL contenant des ions Fe3+ sont plus stables que ceux qui contiennent des ions Cu2+. L'étude in situ de 'évolution de l'ordre local à moyenne distance en fonction de la température a montré que les phases HDL stabilisent le PMMA également par les mécanismes de barrière de diffusion et le piégeage de radicaux. L'ion Cu2+, induisant des distorsions dans l'ordre local, rend les lamelles moins stables : elles se décomposent à des températures inférieures, et l'effet de barrière de diffusion est alors réduit. Par contre, les ions Cu2+ et Fe3+ piègent des radicaux de la phase polymérique qui se décomposent et ralentissent le phénomène. Cette thèse démontre que les argiles peuvent agir comme des particules réactives ou inertes, c'est-à-dire, à travers des réactions chimiques avec le polymère ou comme barrière physique. La stabilisation thermique des polymères dépend d'une combinaison de mécanismes, parmi eux la barrière de diffusion, la formation de charbon et le piégeage de radicaux.

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Bouaziz, Zaineb. "L'élaboration des nouveaux (Bio)-matériaux et leurs applications dans le domaine médical." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS115/document.

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Abstract:

Le confinement des antibiotiques dans des matrices inorganiques, constituent une classe de matériaux particulièrement bien adaptée, pour la conservation de leurs activités. Cette thèse à pour objectifs: (1) d’établir une corrélation entre la localisation des antibiotiques dans les matrices HDL et leur activité antibactérienne, (2) de définir la matrice la plus adéquate pour protéger les antibiotiques de la dégradation thermique et/ou photonique. Nous nous sommes intéressés à étudier l’influence de la localisation de l’antibiotique dans le matériau sur son activité antibactérienne, et de vérifier si la phase HDL peuvent protéger les antibiotiques de la dégradation thermique et/ou photonique.Dans ces travaux, nous avons utilisé des hydroxydes doubles lamellaires (HDL) de type Zn2Al, Mg2Al, Ni2Al et Mn2Al comme des supports pour différentes types d’antibiotiques (cycline, polypeptide et enzymatique). Nous avons étudié l’immobilisation de deux antibiotiques de types cyclines tetracycline (TCH) et oxytetracycline (OXY), par deux méthodes (la coprécipitation et l’échange anionique). Nous avons étudié l’impact de l’irradiation du UV ou/et stockage à différentes températures (30, 60 et 120°C) pour évaluer leurs activités antibactériennes. Les résultats ont montré que les antibiotiques sont localisés à la surface des grains de la phase HDL. Les matériaux préparés par coprécipatation présentent un taux de relargage et une activité antibactérienne plus importante que celles préparé par échange anionique. Une baisse significative de l’activité antibactérienne après un stockage à haute température et l’exposition à la lumière UV est observée. Cela permet de conclure que la phase HDL accélère la dégradation des antibiotiques sous l’effet du température et la lumière UV. Nous avons étudié l’immobilisation de la nisine dans des différentes phases HDL, en tenant compte de l’effet du rapport molaire, l’effet de matrice, l’effet de l’anion et l’effet de morphologie. Les résultats ont montré que l’immobilisation de la nisine dans les différentes phases HDL n’affecte pas son activité antibactérienne à 4°C. En revanche, on remarque que l’activité de la nisine est moins sensible à la température quand elle est confinée.. La localisation de la nisine joue donc un rôle très important dans la meilleure protection de l’activité antibactérienne. Enfin nous avons effectué l’immobilisation du lysozyme dans les différentes phases HDL. Nos résultats ont montré que, le lysozyme est localisé à la surface des grains du matériau, on note un abattement plus important pour le lys libre que lYS adsorbé. Cela peut être du à une dénaturation du site enzymatique
The confinement of antibiotics in inorganic matrices results in a class of materials particularly suitable for the conservation of their activities. This thesis aims to: (1) establish a correlation between the localization of antibiotics in HDL matrices and their antibacterial activity, (2) define the most appropriate matrix to prevent the antibiotics thermal and / or photon degradation. We were interested in studying the influence of the antibiotic localization in the material and the effect on the material antibacterial activity and whether the HDL phase can protect the antibiotics from thermal and / or photon degradation.In this work, we used double lamellar hydroxide (HDL) type Zn2Al, Mg2Al, Ni2Al and Mn2Al as supports for different types of antibiotics (cyclin, polypeptide and enzymatic). We investigated the immobilization of two cyclin types tetracycline (TCH) and oxytetracycline (OXY), by two methods (coprecipitation and anion exchange). We investigated the impact of UV irradiation and / or storage at different temperatures (30, 60 and 120°C) to evaluate their antibacterial activities. The results showed that the antibiotics are localized on the grain surface of the HDL phase. The materials prepared by coprecipitation have a higher release rate and antibacterial activity than those prepared by anion exchange. A significant decrease in the antibacterial activity after storage at high temperature and exposure to UV light was observed. This leads to the conclusion that the HDL phase accelerates the degradation of antibiotics under the effect of temperature and UV light. We investigated the immobilization of nisin in different HDL phases, taking into account the effect of the molar ratio, of the matrix, of the anion and the morphology. The results showed that the immobilization of nisin in the different HDL phases does not affect its antibacterial activity at 4°C. On the other hand, we noteiced that the activity of nisin is almost temperature sensitive under confinement. The localization of nisin plays therefore a very important rolefor the best protection of the antibacterial activity. Finally, we immobilized lysozyme in the various HDL phases. Our results showed that lysozyme is localized on the surface of the material grains, one notes a more important abatement for free lys than adsorbed LYS. This can be due to denaturation of the enzyme site

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Dissertations / Theses on the topic 'Hydroxydes lamellaires'

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