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Dissertations / Theses on the topic 'Synthèse hydrothermale'
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Valero, Rémi. "Mécanismes de la synthèse hydrothermale du zircon." Mulhouse, 1997. http://www.theses.fr/1997MULH0501.
Full textAbstract:
La synthèse hydrothermale du zircon a été principalement envisagée à partir d'un gel de zircone, élaboré à partir de l'oxychlorure de zirconium et d'une silice amorphe de type Aérosil 130 (Dégussa). La première partie du travail concerne l'étude du milieu de synthèse et en particulier l'étude de la solubilité des précurseurs en fonction du pH. A pH acide, les gels de zircone et de silice présentent des solubilités beaucoup plus importantes que le zircon, ce qui laisse entrevoir une possibilité de cristallisation. Toutefois, le gel de zircone étant deux fois plus soluble que la silice amorphe, le zircon contiendra probablement des défauts siliciques. D'autre part, une étude des espèces en solution montre que l'espèce zirconique stable est un complexe renfermant 4 atomes de fluor par zirconium. A pH basique, le gel de zircone est quasiment insoluble alors que le gel de silice présente une solubilité très importante. A ce pH aucune anticipation de synthèse ne peut être faite. L'étude du zircon cristallisé à pH acide montre qu'il contient, en effet, des lacunes siliciques, où les entités (SiO4)4- sont remplacées par des tétraèdres de type [Fn(OH)4-n]4-, où n varie de 0 à 4. Ce matériau est métastable et se détruit après calcination à 500°C avec départ de silice sous la forme SiF4 gazeux. Le résidu de calcination est de la zircone monoclinique en forme de bâtonnets de 100 nm de longueur principale et de 10 nm d'épaisseur. Le zircon cristallisé à pH basique est très stable et ne présente pas de défaut silicique. De plus, il possède une morphologie en forme de sphères microniques feuilletées à l'origine de surfaces spécifiques importantes (200 m2/g), qui laisse entrevoir une possible utilisation de ce matériau comme support de catalyseurs. Pour chaque type de zircon synthétisé un mécanisme est proposé.
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Traianidis, Maria. "Synthèse hydrothermale et caractérisation de poudres PZT." Valenciennes, 2000. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1ef79abf-c9fe-4d9b-9119-24913f296392.
Full text
3
Da, Silva Laura. "Synthèse d'ARN en conditions prébiotiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS487.
Full textAbstract:
L'une des questions essentielles concernant l'origine de la vie est de comprendre les étapes de l'évolution ayant permis le passage d’une chimie prébiotique complexe aux premières étapes biologiques. Les constituants cellulaires actuels nous permettent de suivre le lien des produits chimiques aux métabolites biochimiques, de l'ancien au monde moderne. De nombreuses preuves soutiennent l'hypothèse du "monde à ARN" stipulant qu’au début de l'évolution de la vie, l'ARN était responsable à la fois du stockage et du transfert de l'information génétique mais aussi de la catalyse de réactions biochimiques. Dans cette thèse, j’ai étudié la synthèse non-enzymatique d’ARN dans des conditions prébiotiques. Ces conditions simulent les processus hydrothermaux qui se produisent dans les sources chaudes hydrothermales modernes et étaient vraisemblablement omniprésentes sur la Terre primitive. J’ai ensuite recherché les conditions optimales permettant la synthèse de longs polymères d’ARN et montré que la présence d’une matrice cristalline augmente de manière significative le rendement et la longueur des polymères synthétisés. Enfin, j’ai examiné la stabilité des polymères nouvellement synthétisés dans ces conditions hydrothermales and comparé la dégradation par dépurination des nucléotides et polymères en présence des deux agents organisateurs favorisant la polymérisation, soit des phospholipides, soit des sels cristallins. Nous avons conclu que, bien que la décomposition des nucléotides ait lieu dans ces conditions, des nucléotides puriques sont toujours disponibles pour participer à la synthèse de polymères et que la présence de phospholipides protège les nucléotides contre la dégradationOne remaining crucial point in the early life history is to understand how evolution passed from complex prebiotic chemistry to simple biology. Current cellular facts allow us to follow the link from chemical to biochemical metabolites, from the ancient to the modern world. A substantial weight of evidence supports the “RNA world” hypothesis stipulating that the earliest forms of life passed through a phase in which RNA served both for the storage and transfer of genetic information and for the catalysis of biochemical reactions. In this thesis, we studied the non-enzymatic synthesis of RNA under simulated prebiotic conditions. These conditions simulated hydrothermal processes that commonly occur in volcanic hydrothermal fields today and were presumably ubiquitous on the primitive Earth. We then looked for optimal conditions allowing synthesis of long RNA-like polymers and showed that the presence of crystalline matrix significantly increases the yield and length of synthesized polymers. Finally, we investigated the stability of the synthesized polymers under hydrothermal conditions and compared the degradation by depurination of nucleotides and polymers in the presence of two organsing agents that promotes polymerisation, either phospholipids or salts crystals. We concluded that although decomposition of nucleotides occurs in these simulated conditions, purine nucleotides are still available to participate in polymers synthesis and the presence of phospholipids protects nucleotides against degradation
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Aimable, Anne. "Synthèse hydrothermale en continu et en conditions supercritiques du matériau d’électrode positive des batteries Li-ion LiFePO4 : du matériau au procédé." Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOS070.
Full textAbstract:
LiFePO4 est considéré comme le matériau phare pour remplacer les matériaux actuels d’électrode positive des batteries Li-ion, depuis les travaux pionniers de Goodenough en 1997. Dans cette étude, une voie de synthèse nouvelle est proposée, via un dispositif de synthèse hydrothermale en continu étendue au domaine supercritique, développé dans l’équipe MaNaPI depuis 2001. Dans la première partie du travail, les conditions de synthèse optimales sont déterminées par un plan d’expériences, afin d’obtenir une poudre pure et cristallisée en une seule étape, présentant des tailles de grains nanométriques, et des performances électrochimiques intéressantes. La capacité maximale obtenue est de l’ordre de 75 mAh. G−1, ce qui est comparable aux performances du matériau obtenu par d’autres voies sans carbone (performances maximales théoriques 170 mAh. G−1). Des caractérisations plus fines ont montré que cette capacité limitée pouvait être expliquée par une mauvaise maîtrise de l’agglomération, et une formulation mal adaptée de l’électrode, qui limite la part active du matériau. La deuxième partie de cette thèse engage une approche nouvelle pour la compréhension de la synthèse, basée sur le “Génie des Procédés”. L’objectif est, à terme, de mieux maîtriser les différentes étapes de la réaction, que sont la germination, la croissance et l’agglomération. Dans un premier temps, le dispositif est étudié en terme de transferts thermiques, et certains éléments sont modifiés pour améliorer son fonctionnement. Puis, la CFD est introduite pour modéliser les échanges thermiques et le comportement hydrodynamique des réactifs en conditions supercritiques dans le bloc mélangeurLiFePO4 appears as the best candidate in order to be used as a positive electrode material for lithium batteries, especially since the pionnering works of Goodenough in 1997. In this study, the continuous hydrothermal synthesis of LiFePO4 in supercritical water was investigated. The first approach was based on an experimental design, in order to determine optimal conditions leading to a pure and crystalline material, with nanometric grain sizes, and interesting electrochemical properties. The higher capacity obtained is 75 mAh. G−1, which was also obtained from materials synthesized by other ways without any carbon, but below the expected value of 170 mAh. G−1. These low performances were explained by a large agglomeration, and a non optimized formulation of the electrode. In the second part of this study, a novel approach was engaged, based on an engineering aspect. The objective was to control the different steps of the synthesis : germination, growth and agglomeration. At first, heat transfer were studied inside the apparatus, and some changes were brought to improve its running. Then, CFD calculations were performed in the mixing device to model heat transfer and reactive flows in supercritical conditions
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Pinceloup, Pascal. "Synthèse hydrothermale de poudres de titanate de baryum, réalisation et caractérisation des céramiques." Valenciennes, 1997. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1b50288d-7163-44fb-ab7c-2c0ab9187385.
Full textAbstract:
Des poudres cristallisées de titanate de baryum pur ont été préparées par synthèse hydrothermale à 150°C pendant 2h à partir de précurseurs hydroxyde de baryum et isopropoxyde de titane en solvant isopropanol+eau. La taille des grains élémentaires passe de 30 à 85 nm quand le taux d'eau dans le solvant passe de 37 à 86% en volume. Un mécanisme réactionnel par dissolution-précipitation à partir de grains amorphes de TiO2. XH2O formés pendant l'étape de mélange des précurseurs est proposé. Le lavage final des poudres à l'acide acétique dilué ou à l'eau mène à des poudres déficitaires en baryum qui présentent un mauvais comportement au frittage. L'accord de l'excès initial en Ba(OH)2 pour produire directement des poudres stœchiométriques sans lavage final s'est avéré peu reproductible mais a permis de montrer que l'avancement de la réaction est conditionné par le pH. Le pH limite de stabilité de BaTiO3 vaut 11,7. Le protocole optimisé consiste donc à n'apporter qu'un très faible excès de Ba(OH)2 et à imposer un pH>11,7 grâce a une base organique forte. Le contrôle de (Ba+Sr)/Ti a été obtenu à 0,3% près et de manière reproductible. Des céramiques denses ont été obtenues par frittage entre 1100°C et 1200°C pour (Ba+Sr)/Ti compris entre 0,990 et 1,011. Néanmoins, seules les compositions de la gamme 0,996 à 1,000 sont propices au développement de céramiques à grains fins (1 à 2 µm) et à microstructures homogènes. Elles présentent des constantes diélectriques relatives supérieures à 5500 à température ambiante et des pertes diélectriques inferieures à 1 %. La synthèse par le même protocole de poudres dopées au niobium a démontré que l'incorporation des ions niobium au sein des grains de BaTiO3 est possible en milieu hydrothermal. Les céramiques préparées à partir de ces poudres sont semi-conductrices à température ambiante et présentent un effet CTP à 123°C.
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Xin, Baowei. "De la chimie douce, au milieu hydrothermal étendu au domaine supercritique, du réacteur fermé au dispositif en continu : synthèse d'oxydes métalliques nanostructurés." Dijon, 2005. http://www.theses.fr/2005DIJOS015.
Full text
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Ndiaye, Papa Amadou. "Synthèse hydrothermale et caractérisation de films minces PZT pour actionneurs." Valenciennes, 1999. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/4f5552b1-bc48-4fe6-a5fb-ec2deea3619c.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation de films minces PZT pour micro-actionneurs. Une nouvelle technique de dépôt par synthèse hydrothermale a basse température (180\c) a été développée. Par ailleurs la variation des quantités utilisées de précurseurs permet de contrôler la composition finale du PZT déposé dans la zone morpho tropique. La microscopie électronique à balayage et la diffraction des rayons x ont été systématiquement utilisées pour analyser la structure et la composition des couches. Les microcristaux sont cubiques et adhérent fortement au substrat. L'épaisseur des dépôts est d'environ 10 m âpres 24 heures de dépôt, ce qui est favorable à la réalisation d'actionneurs. Cette méthode permet de déposer le PZT sur des surfaces variées telles des sphères, des tubes, etc. Les coefficients piézoélectriques d 3 1 (1. 6 pm/v) et d 3 3 (120 pm/v) sont détermines par une méthode d'interférométrie hétérodyne. Le trace du cycle d'hystérésis fournit la polarisation rémanente (pr=3 m/cm 2) et le champ coercitif (ec=18. 7 kv/cm).
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Schlussel, Véronique. "Synthèse de stévensites en milieu acide et fluoré : mobilité des constituats métalliques." Mulhouse, 1997. http://www.theses.fr/1997MULH0504.
Full textAbstract:
Les smectites sont des phyllosilicates ayant des propriétés de gonflement et une chimie variable due à des substitutions octaédriques et/ou tétraédriques. Les nouvelles méthodes de synthèse des argiles et, en particulier l'utilisation du milieu acide et fluoré, ainsi que la possibilité de modifier leur structure permettent d'obtenir des matériaux utilisables en catalyse. Les travaux de recherche entrepris dans le cadre de cette thèse s'inscrivent dans les deux contextes. Ses objectifs sont l'étude des paramètres de synthèse de phyllosilicates(Mg) et (Zn) de type stévensite et l'incorporation d'éléments dans la structure à l'aide de traitements post-synthèse. La première partie de ce travail est d'abord consacrée à des généralités sur les phyllosilicates. La deuxième partie est relative à l'étude de la synthèse et de la caractérisation de stévensites(Zn) et (Mg). L'influence des quantités relatives HF/SiO2 et H20/SiO2, de la température et de la durée de cristallisation a fait l'objet d'une étude systématique. La troisième partie est consacrée à l'étude de la n-figration des cations de compensation de l'espace interfoliaire dans la structure des stévensites(Zn) et (Mg). L'étude du test de Hofrnan-Klemen a été approfondie et étendue à d'autres ions. La quatrième partie concerne l'incorporation de Li dans la couche octaédrique de la stévensite(Mg) à l'aide de traitement post-synthèse dans le but de le substituer au Mg. Ce traitement permet de la transformer en hectorite. La cinquième partie est consacrée à l'incorporation d'Al. L'étude de ce traitement met en évidence une substitution octaédrique (Mg/AI) et une substitution tétraédrique (Si/AI). Le processus de substitution Mg/AI est plus complexe que celui de la substitution Mg/Li. En effet, elle suit la voie : stévensite-saponitebeidellite mais n'est pas totale. L'acidité des phyllosilicates obtenus est supérieure à celle de la stévensite(Mg). Enfin, les principaux résultats sont résumés dans le dernier chapitre.
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Dougnier, François. "Synthèse et caractérisation de zéolithes du type FAU et EMT de rapports Si/Al supérieurs à trois : utilisation de molécules structurantes avec des fonctions éthoxy." Mulhouse, 1993. http://www.theses.fr/1993MULH0289.
Full textAbstract:
En vue de son application comme catalyseur de craquage des charges pétrolières, il serait bon d'augmenter le rapport Si/A1 de charpente de la zéolithe Y au delà de trois. L'utilisation de molécules organiques structurantes conduit à la cristallisation des zéolithes EMC-1, de type structural FAU, avec la 15-couronne-5 et EMC 2, de structure correspondant au nouveau code EMT, avec la 18-couronne-6 ; les zéolithes EMC-1,2, polytypes FAU/EMT sont aussi obtenues. Ces solides ont un rapport Si/A1 voisin de 4 ; les éther-couronnes sont localisés dans les grandes cavités de leur microporosité. La formation de complexes sodium/éther-couronne, l'activité en anions hydroxyde et la rapport Si/A1 des gels sont les trois principaux paramètres de la synthèse. Afin de rendre ce mode de synthèse concurrentiel, les éthers cycliques sont substitués par d'autres molécules structurantes : la TDA-1 et les poly (oxyde d'éthylène). Avec l'utilisation de polymères, un maximum de cristallinité des échantillons est observé pour des masses moléculaires comprises entre 2000 et 8000. Seules des zéolithes de type structural FAU et de rapport Si/A1 voisin de 3,5 sont obtenues. L'échange sodium/ammonium est plus facile pour la structure EMT et les propriétés acides et les potentialités catalytiques de ces zéolithes synthétisées en présence d'agents organiques sont comparables a celles d'une zéolithe Y stabilisée par traitement de désalumination
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Benamara, Lakhdar. "Conception d’éléments de toiture pour pays en développement." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0048.
Full textAbstract:
Les matériaux appropriés pour la construction des toitures sont un problème majeur dans la plupart des pays en développement. Des matériaux comme l'amiante-ciment, la tôle d'acier ou les tuiles posent tous des problèmes quant à leur prix et leur possibilité d'utilisation par la majorité des habitants. L'objet de ce travail a été de mettre au point un matériau économique pour toiture. Un mélange de 50% de latérite et de 50% de ciment CPA 55 autoclavé pendant 24 heures à 130°C permet d'atteindre cet objectif. Les résistances en traction par flexion sont comprises entre 7 à 10 MPa suivant que les éléments contiennent ou non des fibres de sisal. Toute la chaux libérée lors de l'hydratation du ciment est consommée par la latérite pour former de la tobermorite et des hydrogrenats l'absorption capillaire et la perméabilité sont alors minimales. L'absence de chaux résiduelle garantit la stabilité de la teinte dans le tempsThe appropriate roofing materials are a great problem in developing countries. Materials like asbestos-cement, steel-sheets; or tiles set problems because of their price and a bad utilization by the majority of people. The aim of this work _is to prepare an economical material for tile production. A mixture of 50% laterite and 50% Portland cement is autoclaved during 24 hours at 130°C. This objective therefore obtained. If elements contain or not sisal fibres, the flexural strengths reach from 7 to 10 MPa. All lime produced by cement hydration is consumed by laterite to produce tobermorite and hydrogarnets; thus the capillary absorption and the permeability are very low. The absence of residual lime guarantees the tint stability
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Shekarchi, Zadeh Mohammad. "Etude du comportement thermo-hydrique d'une paroi en béton a hautes performances : application au cas des enceintes de confinement en situations accidentelles." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0014.
Full textAbstract:
L'intérêt de l'utilisation d'un béton à haute performance dans la construction de la paroi de l'enceinte de confinement, sur le site nucléaire de Civaux, a été confirmé par les essais d'étanchéité: diminution de 50% du taux de fuite par rapport à un béton ordinaire à l'air sec à la température ambiante. Ce travail a pour but d'étudier le comportement thermo hydrique de ce béton lorsqu'il est exposé sur une face à des chargements accidentels, allant jusqu'à 200°C en température et 15 bars en pression, avec un milieu ayant un degré d'humidité élevé. A la recherche de mesures représentatives, des transferts d'humidité et de chaleur dans la paroi de béton sous conditions accidentelles, des essais ont été effectués sur des éprouvettes ayant l'épaisseur de l'enceinte (1,3 rn). La mise au point d'un banc d'essai permettant ces essais a été la première étape du travail expérimental. Les champs de température, de pression et d'humidité pendant les essais ont été obtenus et la capacité d'étanchéité à la vapeur d'eau de la paroi a été analysée. La détermination des distributions de teneur en eau dans le béton exposé à la température a nécessité la mise au point d'un capteur d'humidité en mortier autoclavé, en utilisant une méthode électrique (résistive). Les paramètres majeurs influençant le comportement thermo hydrique du béton lors d'un chargement accidentel sont identifiés et il est montré que la zone touchée par l'accident (avancement de l'isotherme de 100°C, migration de la vapeur d'eau et développement de la pression) ne dépasse pas 25% de l'épaisseur de la paroi et que l'accident, par l'humidification des pores, améliore progressivement la capacité d'étanchéité du matériau durant l'accident. Il est montré que la présence d'une humidité élevée dans l'enceinte, en même temps que la température est favorable au développement de micro pores connectés dans le béton sans modifier la porosité totale. Ceci indique que le béton n'a pas été structurellement endommagé par les scénarios étudiés. Le travail de modélisation a consisté à adapter un modèle du transfert couplé de masse et de chaleur, destiné originalement à un béton ordinaire, au béton à haute performance utilisé dans le cadre de ce travail. Pour cela, les résultats des études de caractérisation de ce béton effectuées dans le cadre de cette thèse ont été utilisés. Le modèle permet la prise en compte des phénomènes observés et une quantification acceptable des principales valeurs. Une analyse paramétrique permet de cerner ses limites. Ce travail apporte des informations sur le comportement d'une paroi de béton vis à vis des mécanismes de transfert lorsque celle-ci est chauffée avec de la vapeur d'eau, cas comparé à celui d'un chauffage radian, largement commenté dans la littératureThe interest of use of High Performance Concrete in the construction of the containment wall of the nuclear power plant of Civaux (in France) has been confined by the satisfactory level of leak tightness integrity of this type of concrete under leakage test at 0. 5 MPa in dry air at room temperature. The aim of this work is to study the hygrothermal behaviour of the used concrete exposed to accidental conditions leading to high temperatures and high steam pressures (200°C and 15 bars). In order to obtain the representative measurements, during heat and mass transfer in the concrete under accidental conditions, the tests have been carried out in the cylindrical specimens having the same height as the thickness of containment wall of nuclear power plant (1. 3 m). The design and fabrication of test equipment allowing to accidental simulations were the first phases of this work. The temperature, pressure and moisture distributions have been measured and the leak tightness integrity of concrete has been analysed during testing. In order to obtain the moisture propagations in the concrete exposed to high temperature, it was necessary to design a moisture meter in autoclaved mortar, using a resistive electrical method. The main parameters affecting the hygrothennal behaviour of concrete under accidental situations have been identified and it is shown that the thickness of wall which is touched by accident (i. E. Temperature higher than 1 00°C, vapor water penetration and pressure induced) is about 25% of wall thickness. It is also observed that leak tightness integrity of wall has been improved during testing by the wetting due to vapor water penetration. Besides, the test results of mercury porosimetry of concrete confirms that accidental conditions by heating at high steam pressure (similar to autoclaving process), increase the density of pore network of testing concrete. That means, at least the microstructure of material is not damaged by testing. Numerical investigation consists in adapting a heat and mass transfer mode (TEMPOR. 2), to high performance concrete, which has been intended for ordinary concrete. To do so, the test results of concrete characterization obtained during this work have been employed. The analysis of numerical results shows that a modified model could be used in the case of high performance concrete. Finally, theoretical results associated with experimental obtained permit to describe more clearly the difference between concrete behaviour under heating (temperature) or under accidental conditions (temperature and steam pressure)
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Lisnard, Laurent. "Synthèse de polyoxométallates possédant des propriétés en magnétisme moléculaire ou en conduction ionique : synthèse spécifique pour l'obtention de systèmes étendus." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2006. http://www.theses.fr/2006VERS0010.
Full textAbstract:
L’utilisation de l’anion de Keggin trivacant [SiW9O34]10- a permis la complexation de clusters originaux tetra et octanucléaire de cobalt(II) sur lesquels sont greffés des ligands acétate, azoture ou carbonate. L’emploi de l’anion divacant [SiW10O36]8- a conduit à l’obtention de composés sandwich incluant des clusters trinucléaires de cobalt(II) dont les propriétés magnétiques ont été étudiées. Par voie hydrothermale, plus de dix composés polyoxotungstiques hybrides et multidimensionnels ont été isolés. Ces derniers sont obtenus à partir de [WO4]2- en présence de cuivre(II) ou de vanadium(IV) et d’amines linéaire ou cyclique. L’introduction de phosphate ou de silicate ainsi que la variation du pH de synthèse ont conduit à une grande diversité des phases caractérisées, comme par exemple des clusters phosphométalliques à base d’ions cuivre(II) ou vanadium (IV/V) qui ont été étudiés en magnetisme ou encore une phase tridimensionnelle à base d’isopolyoxotungstates. Enfin, l’étude de la réactivité du cation [MoV2O4(H2O)6]2+ en présence du ligand [O3PCH2PO3]4- et de différents ligands inorganiques polydentes a permis la synthèse de roues hexa et octanucléaires obtenues sous la forme de sels d’ammonium, de sodium ou de lithium. Cette étude a révélé l’influence des contre-cations sur la topologie des polyoxomolybdates isolés et les différents sels alcalins purs ou mixtes ont été étudiés en solution par RMN du 31P et sous forme solide en conduction ionique. Il s’avère que les sels mixtes se comportent comme de bons conducteurs protoniquesThe reactivity of lacunary silicotungstate [SiW9O34]10- together with cobalt(II) has allowed the synthesis of unprecedented tetra and octanuclear cobalt-based clusters bearing acetate, azide or carbonate ligands. The divacant anion [SiW10O36]8- has lead to sandwich type polyoxometalates incorporating trinuclear cobalt(II) clusters. Magnetic measurements on these clusters reveal a ferromagnetic behaviour. More than ten multidimensional hybrid polyoxotungstates have been successfully synthesized by hydrothermal reaction starting from [WO4]2-, copper(II) or vanadium(IV) and polyamines. Addition of phosphate or silicate and tuning of the medium pH have yielded various structures like copper(II) or vanadium(IV/V)-based phosphometallic clusters which have been studied in magnetism. Also, this method has allowed the characterization of the first three-dimensional hybrid isopolyoxotungstate. Finally, the [MoV2O4(H2O)6]2+ cation reacts with [O3PCH2PO3]4- ligand and some inorganic templating ligands to yield hexa and octanuclear anionic wheels isolated as ammonium, sodium or lithium salts. This study has shown that the anionic structure is strictly correlated to the nature of the counter-cation. The different salts have been studied in solution by 31P NMR and in the solid state by ionic conduction measurements
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Lebre, Cédric. "Elaboration et caractérisation de talcs synthétiques pour l'amélioration des propriétés physiques des matériaux composites industriels." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/223/.
Full textAbstract:
La synthèse hydrothermale argileuse (150°C-550°C) est un moyen technique d'obtention de phases minérales de grande pureté à chimie contrôlée. Les pressions dans les réacteurs, le prix des produits interdisent la fabrication à l'échelle industrielle. Les procédés hydrothermaux développés dans cette étude ont montré la possibilité d'obtention de phases minérales argileuses de type talc en grande quantité (kg) à chimie parfaitement contrôlée, ayant des tailles granulométriques nanométriques à sub-microniques, tailles de particules sans concurrence avec celles des talcs naturels qui sont au minimum micronique. Le magnésium octaédrique a été substitué par du nickel et cobalt. Les produits obtenus sont colorés ainsi que les solutions solides entre les pôles Mg-Ni, Mg-Co et Ni-Co. Les paramètres température, pression, et temps de synthèse permettent de contrôler la taille des particules et la minéralogieThe hydrothermal synthesis of clays (150°C - 550°C) is a technical way to obtain mineral phases of high purity with controlled chemistry. Pressures in reactors and product costs forbid fabrication at industrial scale. Hydrothermal processes developed in this study have shown possibility to obtain mineral phases of clay, with a granulometric size from nanometric to submicronic. These sizes are unrivalled to natural talc's one which is at least micronic. Octahedral magnesium has been substitute by nickel and cobalt, which give coloration of products as well as solid solution Mg-Ni, Mg-Co and Ni-Co. Pressure, temperature, and synthesis duration are parameters which control size of particle and mineralogy
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Demes, Thomas. "Croissance, assemblage et intégration collective de nanofils de ZnO : application à la biodétection." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAI008/document.
Full textAbstract:
Les réseaux bidimensionnels de nanofils (NFs) d’oxyde de zinc (ZnO) aléatoirement orientés, ou nanonets (pour « nanowire networks »), constituent des nanostructures innovantes et prometteuses pour de nombreuses applications. L’objectif de cette thèse est de développer des nanonets de ZnO en vue d’applications à la détection de molécules biologiques ou gazeuses, en particulier de l’ADN, ceci selon une procédure bas coût et industrialisable. Dans ce but, il est essentiel de bien maitriser les différentes étapes d’élaboration qui sont : (i) le dépôt de couches minces de germination de ZnO sur des substrats de silicium par voie sol-gel, (ii) la croissance de NFs de ZnO sur ces couches de germination par synthèse hydrothermale, et (iii) l’assemblage par filtration sous vide de ces NFs en nanonets de ZnO. Des études approfondies de chacun de ces procédés ont donc été menées. Ces travaux ont permis d’élaborer des couches minces, des NFs et des nanonets de ZnO reproductibles et homogènes dont les propriétés morphologiques sont précisément contrôlées sur une large gamme. Deux protocoles de biofonctionnalisation des nanonets avec de l’ADN ont ensuite été développés et ont abouti à des résultats encourageants mais restant à optimiser. Les nanonets ont également été intégrés au sein de dispositifs fonctionnels et les premières caractérisations électriques ont fourni des résultats prometteurs. A terme, ce travail ouvre la voie à l’intégration collective de NFs de ZnO qui permettrait la réalisation d’une nouvelle génération de capteurs (de biomolécules, de gaz…) à la fois portables, rapides et très sensiblesTwo-dimensional randomly oriented zinc oxide (ZnO) nanowire (NW) networks, or nanonets, represent innovative and promising nanostructures for numerous applications. The objective of this thesis is to develop ZnO nanonets for the detection of biological or gaseous molecules, in particular DNA, by using a low cost and scalable procedure. To this end, it is essential to control the different elaboration steps which are: (i) the deposition of ZnO seed layer films on silicon substrates by sol-gel approach, (ii) the growth of ZnO NWs on these seed layer films by hydrothermal synthesis, and (iii) the assembly of these NWs into ZnO nanonets by vacuum filtration. In-depth studies of each of these processes were thus carried out. This work enabled to elaborate reproducible and homogenous ZnO thin films, NWs and nanonets whose morphological properties are precisely controlled over a wide range. Two DNA biofunctionnalization protocols were then developed for the nanonets and led to encouraging results which need however to be further optimized. The nanonets were also integrated into functional devices and the first electrical characterizations provided promising results. In the longer term, this work opens the way to the collective integration of ZnO NWs which would enable the development of a new generation of portable, fast and ultra-sensitive (bio- or gas-) sensors
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Ouammou, Mohamed. "Synthèse hydrothermale de AlPO4 en milieux acides mixtes, HCl-H2SO4-H3PO4." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20150.
Full textAbstract:
Etude de la solubilite de la berlinite (alpo::(4)) dans des melanges binaires et ternaires d'hcl, de h::(3)po::(4) et de h::(2)so::(4). Synthese hydrothermale de cristaux de phosphate d'aluminium. Caracterisation par la spectrometrie ir et examen au miscrope electronique a balayage. Etude de la piezoelectricite
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Charissou, Isabelle. "Synthèse hydrothermale d'oxyde et d'hydroxyde nanométriques : zircone (ZrO2) et boehmite (AlOOH)." Limoges, 1996. http://www.theses.fr/1996LIMO0022.
Full textAbstract:
Le precurseur de zircone est une solution aqueuse de polycations oxyacetate de zirconium, obtenue par dissolution du precipite forme par reaction de l'acide acetique sur le propoxyde de zirconium. Les groupements acetates sont lies au zirconium en coordination bidentate dans les polycations de type zro#1#,#3#3(och#3co)#0#,#3#3#+ ou existent sous forme d'ions en grande partie associes a ces polycations. Le precurseur d'alumine est la boehmite, alooh, obtenue par hydrolyse du sec-butoxyde d'aluminium, suivant la methode de yoldas et peptisee par deux types d'acide, l'acide acetique et l'acide nitrique. Par traitement hydrothermal, le precurseur de zircone conduit a un gel qui se transforme vers 190c en une suspension colloidale de zircone. Suivant la concentration et les conditions de traitements, la zircone tetragonale peut coexister avec la phase monoclinique. Pour la boehmite, le traitement hydrothermal permet de modifier la forme et la cristallinite des particules. Des comportements differents sont observes suivant le type de peptisation ; dans le cas de l'acide acetique, une agregation ordonnee des cristallites a lieu apres hydrolyse des groupements acetates de surface. L'evolution thermique de la zircone et de la boehmite obtenues par synthese hydrothermale est etudiee entre 600c et 1350c. Pour la zircone, les gels, comme le precurseur, se transforment en zircone tetragonale par augmentation de temperature. Pour la boehmite, la temperature et le mecanisme de deshydroxylation ainsi que la temperature de transformation des alumines de transition en alumine alpha depend de la surface specifique
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Grange, Bernard. "Synthèse hydrothermale d'hexaferrite de baryum en grains fins pour l'enregistrement magnétique." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0040.
Full textAbstract:
Synthese hydrothermale a basse temperature (t=250**(o)c), utilisant le ferrite de sodium nafeo::(2) comme precurseur. Etude de l'influence des divers parametres experimentaux sur les qualites structurales et morphologiques des poudres obtenues. L'utilisation de baso::(4) permet d'ameliorer la morphologie et en remplacant nafeo::(2) par kfeo::(2), on a pu abaisser la taille moyenne des grains a 0,1 mu. Par des traitements exterieurs a l'autoclavage, les ions fe**(3+) ont pu etre substitues par des ions ti**(4+) et co**(2+). On a ainsi diminue le champ coercitif sans modifier la morphologie des grains. Les proprietes magnetiques et morphologiques des poudres bafe::(12-2x)ti::(x)co::(x)o::(19) obtenues sont tout a fait adaptees a l'enregistrement magnetique haute densite
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Garrido-Hernandez, Aristeo. "Synthesis by hydrothermal process of lanthanide orthophosphates for optical applications." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2015. http://www.theses.fr/2015CLF22564/document.
Full textAbstract:
Les orthophosphates de lanthanides dopés avec des Terres Rares (TR) (LnPO4) sont considérés comme des luminophores intéressants pour des applications optiques. Les luminophores sont des matériaux luminescents qui transforment certains types d'énergie (rayons X, ultraviolet, visible, infrarouge) principalement en lumière visible. Dans le cadre de cette thèse, les matrices YPO4 (orthophosphate d'yttrium), LuPO4 (orthophosphate de lutétium), GdPO4 (orthophosphate de gadolinium) et GdxY1-xPO4 (orthophosphate d'yttrium et gadolinium), dopées avec les ions Eu3+ (europium), Ce3+, Tb3+ (terbium), Er3+ (erbium), Tm3+ (thulium) et / ou Yb3+ (ytterbium) ont été synthétisés par procédé solvothermal. En jouant sur les conditions de synthèse, la phase cristalline, la taille et la morphologie des particules obtenues ont pu être contrôlées. Les échantillons ont été caractérisés par diffraction des rayons X (DRX), spectroscopie infrarouge de Transformée de Fourier, analyse thermogravimétrique (TG), spectroscopie Raman, microscopie électronique à balayage (MEB), microscopie électronique à transmission (MET), et spectroscopie de luminescence (spectres d’émission, d’excitation, rendements quantiques et déclins de fluorescence). En particulier, des nanofils et des nanoparticules de GdPO4:Eu3+, GdPO4:Tb3+ ont été élaborés, ainsi que des poudres de YPO4:Tb3+ avec des phases monoclinique, hexagonale ou quadratique. Il a été mis en évidence une influence significative de la structure cristalline et de la morphologie des luminophores sur leurs propriétés optiques. Des poudres avec une morphologie différente ont été utilisés comme charges pour la préparation de films composites polymère/luminophores. En jouant sur la formulation des orthophosphates et la nature des ions dopants, des luminophores fournissant une lumière proche du blanc idéal sous excitation UV ont pu être élaborés. L’ensemble de ce travail montre clairement les potentialités d’applications de ces matériaux dans des dispositifs basés sur une source d’excitation plasma ou sur la technologie des diodes électroluminescentesRare earth (Re) doped lanthanide orthophosphates (LnPO4) are considered like promising phosphors for optical applications. Phosphors are luminescent materials which convert certain types of energy (X-ray, ultraviolet, visible, infrared) mainly into visible light. In this research Eu3+ (europium), Ce3+ (cerium), Tb3+ (terbium), Er3+ (erbium), Tm3+ (thulium) and/or Yb3+ (ytterbium) doped LuPO4 (lutetium orthophosphate), YPO4 (yttrium orthophosphate), GdPO4 (gadolinium orthophosphate) and/or GdxY1-xPO4 (yttrium-gadolinium orthophosphate) were synthesized by solvothermal process. By varying the synthesis conditions, the crystalline phase, particle size and morphology were controlled by the synthesis conditions these parameters affect the photoluminescent properties. The samples were characterized by means of X-ray Diffraction (XRD), Fourier transform Infrared (FT-IR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Raman Spectroscopy, Scanning Electronic Microscopy (SEM), Transmission Electronic Microscopy (TEM) and photoluminescence spectroscopy (emission and excitation spectra, quantum yields and fluorescence decay times). In particular, nanowires and nanoparticles nanowires and nanoparticles of GdPO4:Eu3+, GdPO4:Tb3+ have been developed, as well as powders of YPO4:Tb3+ powders with monoclinic, hexagonal or tetragonal phases. It has been demonstrated a significant influence of the crystalline structure and morphology phosphors on their optical properties. Powders with different morphology were used as fillers for preparing luminescent composite polymer/phosphors films. By adjusting the orthophosphates formulation and dopant nature of ions, phosphors providing near perfect white light under UV excitation could be obtained. All of this work clearly shows the potential applications of these materials in devices based on a plasma excitation source or light emitting diode technology
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Seive, Alain. "Synthèse et caractérisation de gallosilicates de type MFI en présence d'ions fluorure." Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0128.
Full textAbstract:
Le but de ce travail fut d'étudier la synthèse de zéolithes (gallozéolites) de type structure MFI en présence d'ion fluorure (pH8), ou Gaiii substitue partiellement Siiv dans la charpente de tétraèdres de ces matériaux. Les propriétés acides (du type Bronsted) et les dimensions (de l'ordre de 6A) des canaux interconnectés de cette structure cristalline sont utilisés en catalyse acide et notamment pour l'aromatisation des gaz légers C2 et C4 (en présence ou non d'oléfines) en benzène, toluène et xylène. Selon la nature des réactifs engagés dans le milieu réactionnel, l'élément gallium peut être concentré au coeur des cristaux, au réparti de façon quasi-homogène dans le solide. Différentes caractérisations (RMN RAM 29Si, 69Ga, 71Ga) ont permis de montrer que l'élément gallium est incorporé dans un environnement tétraédrique d'oxygène de la charpente. Nous avons également observé (RMN RAM 29Si, 69Ga) l'extraction partielle du gallium hors de la charpente après calcination et réhydratation. Enfin différentes hypothèses concernant la nature du fluor contenu dans les zéolithes du type (Si, Ga)-MFI ont été formulées (RMN RAM 19F) : paires ioniques TPA+F-, NH4+F-, NH4+HF2- ou du type Si-F-Ga ou Si-OH-F-Ga. Les zéolithes de type MFI synthétisés en milieu fluorure et en présence de sels solubles d'au moins deux des éléments Gaiii, Aliii et FEiii et d'une source de silice sont caractérisées par un ordre d'incorporation qui est le suivant : Ga>Fe>Al. Ces incorporations ont été interprétées par les différences de complexations de ces éléments trivalents vis-à-vis des ions fluorures et hydroxyles. Au cours de différentes synthèses mises en œuvre, une phase secondaire du type phyllosilicate (mica) a été recueillie
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Gross-Lorgouillux, Marion. "Zéolithisation de cendres volantes de charbon dans des conditions douces de température et de pression." Mulhouse, 2007. https://www.learning-center.uha.fr/opac/resource/zeolithisation-de-cendres-volantes-de-charbon-dans-des-conditions-douces-de-temperature-et-de-pressi/BUS4101683.
Full textAbstract:
Les quantités de cendres volantes (CV) produites par la combustion du charbon dans les centrales thermiques sont très importantes, et, même si différentes voies de valorisation existent, leurs applications restent à faible valeur ajoutée. Les CV sont riches en Si et Al et apparaissent alors comme des sources de réactifs potentielles pour la synthèse de zéolithes, matériaux microporeux alumino-siliciques à forte valeur ajoutée. Récemment, de nombreuses études ont été consacrées à la zéolithisation des CV, mais le plus souvent, la transformation se fait par voie hydrothermale à des températures ≥ 100 °C et à pression autogène. L’originalité de cette étude est le développement d’un procédé économique de transformation des CV par voie hydrothermale à basse température (≤ 50 °C) et à pression atmosphérique. Dans un premier temps, les CV ont été caractérisées, l’objectif principal étant la détermination de leur composition minéralogique (quartz, mullite et phase amorphe) ainsi que de leur réactivité. Puis, la synthèse consiste simplement à ajouter une solution de soude aux CV. Les quantités nécessaires de soude et d’eau ont été optimisées dans le but de synthétiser de la faujasite X, le rapport Al2O3/SiO2 (x) du mélange réactionnel étant fixé par la composition des cendres. Avec cette composition (1SiO2 : xAl2O3 : 3,8NaOH : 73,5H2O), la cinétique de transformation des cendres à 30 et à 50 °C a été étudiée par différentes techniques (DRX, adsorption d’azote, RMN du solide, spectrométrie d’absorption atomique et MEB), et un mécanisme de transformation est proposé. Quelles que soient la température et la durée de synthèse, le solide obtenu est un mélange de faujasite et de résidus de quartz, de mullite et de phase amorphe des CV. Il contient également des traces de deux autres zéolithes, la zéolithe NaP1 et la chabazite. L’élévation de température de 30 à 50 °C accélère la transformation, mais finalement, les taux de conversion atteints aux deux températures sont proches : environ 25 à 30 %. D’autres expériences ont été réalisées dans le but d’augmenter le rendement de la réaction : l’ajout de silice au mélange réactionnel, ainsi qu’une méthode de synthèse indirecte consistant à traiter les cendres par une solution acide (HCl) avant leur zéolithisation. Ces essais permettent d’augmenter le taux de conversion qui, dans le cas le plus favorable, dépasse 50 % de faujasite dans le produit final anhydre de la synthèseThe amount of fly ashes (FAs) produced by the coal combustion in thermal power stations is huge, and even if part of these FAs is reused, their applications have a low-added-value. As the FAs are rich in Si and Al, they can be seen as potential sources for the synthesis of zeolites. These aluminosilicate materials are microporous and display a high added value. Recently, many studies have been devoted to the conversion of FAs into various zeolites. Generally, the FA transformation is performed by a hydrothermal synthesis close or above 100 °C and at autogeneous pressure. The originality of this study is the development of a cost-saving process allowing the FA transformation into zeolite by a hydrothermal reaction at low temperature (below 50 °C) and at atmospheric pressure. The FAs were first characterised by different techniques, the most important objective being the determination of their mineralogical composition (quartz, mullite and amorphous phase) but also of their reactivity. Then, the synthesis consists simply in the addition of a NaOH solution to the FAs. The needed NaOH and water amounts were optimised in order to form an X-type faujasite, the Al2O3/SiO2 ratio (x) of the synthesis medium being fixed by the chemical composition of the FAs. Using this composition (1SiO2: xAl2O3: 3,8NaOH: 73,5H2O), the transformation kinetics of the FAs were studied at 30 and 50 °C by different methods (XRD, nitrogen adsorption, solid state NMR, atomic absorption spectroscopy, and SEM), and a transformation mechanism is proposed. Whatever the temperature and the synthesis time, the solid obtained is a mixture of faujasite, and residual quartz, mullite and amorphous phase from the FAs, but it contains also traces of two other zeolites, namely NaP1 zeolite and chabazite. The temperature increase from 30 to 50 °C speeds up the reaction, but finally, the maximal conversion rates reached at both temperatures are close: about 25 to 30 %. Other experiments were performed in order to increase the conversion yield, i. E. The addition of silica to the synthesis medium or an indirect synthesis method consisting in an acid treatment (HCl) of the FAs prior to the classic hydrothermal reaction. These experiments allowed increasing the conversion rate which is, in the most favourable case, above 50 % offaujasite in the final dried product of the synthesis
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Motuzas, Julius. "Intérêt des micro-ondes pour la synthèse de germes et de membranes zéolithiques." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20064.
Full text
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Salmaoui, Samiha. "Elaboration d'oxydes de tungstène nanostructurés, caractérisation et étude de leurs propriétés physico-chimiques." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077198.
Full textAbstract:
Des nanobaguettes de WO3 hexagonal, des nanofibres de WO3. 1/3H2O orthorhombique ont été élaborés par voie hydrothermale. Les échantillons obtenus ont été caractérisés par différentes techniques physico-chimiques. Une étude de l'effet de certains paramètres expérimentaux tels que le pH, le temps de séjour, la température, la présence ou l'absence d'un structurant organique, la longueur de la chaîne alkyle de ce structurant et aussi le rapport molaire des réactifs a été envisagé. L'étude des propriétés électrochimiques par voltammétrie cyclique des couches minces des nanobaguettes à base d'oxyde de tungstène, a permis de mettre en évidence un processus réversible d'insertion/extraction des ions lithium dans la structure critalline du matériau. Ce processus est gouverné par la vitesse de balayge en potentiel, par la taille du cation ainsi que par la nature du milieu électrolytique. Une corrélation entre les propriétés structurales, morphologiques et électrochimiques a été menée. Les propriétés électrocatalytiques d'électrodes modifiées par des films de nanobaguettes de WO3 hexagonal+nanoparticules de Pt/Ru vis-à-vis la réaction d'oxydation de l'éthanol ont été évaluésHexagonal WO3 nanorods, hexagonal WO3. 1/3H2O nanofibers and orthohombic WO3. 1/3H2O three-dimensional hierarchical architectures have been synthesized by hydrothermal process using structure-directing templates. The structure, the morphology and the composition of the materials have been examined by different physico-chemical techniques. The effects of experimental conditions such as pH, temperature, reaction time and organic templates have been studied. Cyclic voltammetric characterization of thin films of as-prepared nanomaterials has revealed reversible lithium intercalation/deintercalation into the crystal lattice of nanocristalline tungstene oxides. A correlation between structural, morphological and electrochimical properties has been investigated. Moreover, the Hexagonal WO3 nanorods can be applied as active support for the catalytic bi-metallic Pt-Ru nanoparticles during electro-oxidation of ethanol in acid medium
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Alby, Delhia. "Matériaux innovants pour la rétention sélective de césium et de strontium à partir de solutions aqueuses multi-composants : synthèse, optimisation et évaluation des performances." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT168.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation de nouveaux matériaux afin de proposer une alternative dans le cadre de la dépollution nucléaire. Dans une première partie bibliographique, les principaux matériaux inorganiques utilisés pour ce procédé sont décrits en précisant leurs capacités de sorption. Les matériaux lamellaires apparaissent comme possédant un fort potentiel pour cette application. Deux solides ont retenu notre attention : les nanostructures à base de vanadates et de manganates.Des synthèses solvothermales sous flux micro-ondes de ces composés sont ensuite développées, afin d’obtenir une structuration sous forme de nanotubes de vanadates et de nanofleurs de manganates. Une optimisation des vanadates a ainsi été menée en évaluant l’impact de différents facteurs (par exemple, temps de maturation, temps de chauffage, nature et quantité de templates) sur les propriétés structurales et texturales des produits synthétisés. L’enroulement des feuillets est fortement influencé à la fois par la quantité d’amine et sa structure chimique. En effet, seules les amines à longue chaîne conduisent à l’obtention de nanotubes de façon homogène. Une analyse structurale a également été menée pour les deux types de composés en couplant les données expérimentales et celles obtenues par simulation.Les performances de sorption et la sélectivité des matériaux dans différents milieux (eau ultra-pure, eau de rivière) ont été évaluées vis-à-vis du césium et du strontium, seuls ou en mélange. Les résultats montrent clairement une sélectivité très forte des vanadates vis-à-vis du Cs+ et des manganates pour le Sr2+, même en milieu compétitif.La calorimétrie et la simulation moléculaire ont finalement été couplées pour mieux décrire les processus de sélectivitéThis work focuses on the synthesis and characterization of new nanostructured materials that can be potentially proposed as alternatives in the field of nuclear decontamination. The first part is devoted to the state of the art on the use of inorganic materials for decontamination purposes, with the emphasis placed on their sorption capacity and selectivity. The layer materials are considered as offering potential for such applications. In consequence, the main efforts in this work have been focused on manganate and vanadate nanostructures.Solvothermal synthesis of these materials was developed on the basis of micro-wave oven procedures to control the materials structuring, thus leading to vanadate nanotubes and manganate nanoflowers. The optimization of vanadates was carried out by taking into account the effect of various factors (e.g., duration of maturation and heating stages, nature and mass of the template) on both the structural and textural properties of the resulting substrates. It was demonstrated that the scrolling of the layers was strongly influenced by the amount of amine and its chemical structure. Indeed, only the amine templates possessing long chains allowed homogeneous nanotubes to be achieved. More information about the structuring process was inferred when coupling experimental and simulation approaches.The sorption performance of the resulting solid materials in terms of sorption capacity and selectivity was assessed in model and simulated systems obtained by using either ultrapure or river water with an adequate composition as solvent to prepare aqueous solutions of strontium or/and cesium. The results of sorption experiments clearly indicated strong selectivity of the vanadate structures toward Cs+ and that of the manganate ones toward Sr2+, even under conditions of competition among various ionic species.Direct calorimetry measurements of heat effects accompanying sorption were correlated with the results of molecular simulation studies to shed more light on the origin of the improved sorption selectivity
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Estevenon, Paul. "Synthèse et caractérisation de silicates MSiO4 (M = Ce, Th, U, Np, Pu)." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2018. http://www.theses.fr/2018ENCM0013/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre d’un stockage direct en milieu géologique, les actinides, et en premier lieu le plutonium, représentent l’essentiel de la radiotoxicité à long terme des combustibles nucléaires usagés. En conditions de stockage, les interactions entre les espèces silicatées présentes au sein de l’environnement et ces radioéléments pourraient fortement en impacter la mobilité et donc l’empreinte environnementale du stockage. La formation de AnSiO4 pourrait notamment jouer un rôle important, eu égard à la formation de telles phases pour le thorium et l’uranium en milieux naturels réducteurs et riches en ions silicate. La chimie associée aux phases de type AnSiO4 étant peu renseignée à ce jour, leur préparation et l’étude de leur propriétés thermodynamiques constitue un préalable essentiel afin d’évaluer leur potentielle formation en conditions de stockage.La première partie de ce travail est donc été consacrée à la préparation, en conditions hydrothermales, de ThSiO4, de USiO4 et de CeSiO4 en tant que phases analogues de PuSiO4. Cette étude a permis d’identifier les principaux paramètres expérimentaux contrôlant la formation de ces phases, d’optimiser les conditions d’obtention de solides purs et de proposer des mécanismes de formation pour chacune d’entre elles. Il est apparu que, pour l’ensemble de ces phases, la compétition entre la complexation des cations métalliques par les ions silicate et leur hydrolyse joue un rôle prédominant lors de la synthèse.Trois stratégies de synthèse ont été finalement retenues : la première a consisté à travailler en milieu faiblement acide lorsque cela s’est avéré possible, la seconde à se placer en présence d’ions complexants permettant de stabiliser les actinides à des pH favorables à la réactivité des ions silicate et la troisième à jouer sur le degré redox des ions métalliques, en se plaçant à un degré d’oxydation moins sensible à l’hydrolyse permettant de favoriser les interactions avec les ions silicate. La transposition de ces voies de synthèse à la préparation de PuSiO4 a ensuite été réalisée afin de de comparer la réactivité de Pu(IV) en milieu silicaté avec celles des différents éléments analogues considérésActinides, and mainly plutonium, are the main contributors to the long-term radiotoxicity of spent nuclear fuel. In conditions representative for geological repository, the interactions between such radioelements and silicate species could influence the mobility of the actinides in the environment and thus, could affect the safety of the storage facilities. Especially, the formation of actinide silicate, AnSiO4, has to be considered carefully, since thorium and uranium silicate are ubiquitous in environmental silicate rich media and under reductive conditions. Because the chemistry of AnSiO4 is poorly known, their preparation is a prerequisite in order to determine thermodynamic data associated to their formation and to evaluate their stability under geological repository conditions.The first part of this work consisted in the preparation, under hydrothermal conditions, of ThSiO4, USiO4 and CeSiO4 as surrogates of PuSiO4. This study allowed us to determine the preponderant parameters which impact the formation of silicate phases, to establish optimized conditions for their synthesis as pure phases and then to propose potential mechanisms of formation. For all of these syntheses, the competition between the complexation of metal cations by silicate ions and their hydrolysis played a predominant role. Three different and efficient strategies have been identified for the formation of actinide silicates. The first one was characterized by the use of weakly acid reactive media to limit the hydrolysis of actinide in solution. The second involved the use of strong ligands to maintain the actinide in solution in weakly basic media. The third was developed with element oxidation states that also protected it against hydrolysis. The transposition of these strategies to the preparation of PuSiO4 allowed to determine the suitable synthesis conditions to form PuSiO4 and then to identify the differences in terms of reactivity between Pu(IV) and surrogate elements
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Bekhti, Widad. "Synthèse par voie hydrothermale et caractérisation des micro/nanostructures d’Oxyde de Zinc." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10015.
Full textAbstract:
L'oxyde de zinc (ZnO) est un matériau semi-conducteur qui présente des caractéristiques très intéressantes telles que : un gap directe à 3.3 eV à température ambiante, une forte énergie excitonique (60 meV à température ambiante) associé à un caractère piézoélectrique. Ces propriétés permettent de considérer le ZnO parmi les nanomatériaux prometteurs, dans une grande variété d'applications : dans le domaine de l'optoélectronique, de l'énergie photovoltaïque ou de l'environnement. Pour que ces dispositifs deviennent exploitables à l'échelle industrielle, certaines conditions doivent être satisfaites comme le contrôle de la taille des nanostructures ainsi que de leur forme, l'impact de la technique de synthèse sur l'environnement, l'économie de l'énergie utilisée dans la production du matériau. C'est dans ce cadre que nous nous sommes intéressés à l'étude de la croissance des micro / nanostructures de ZnO, en particulier à une dimension (1D). Nos échantillons sont obtenus par la synthèse hydrothermale. Cette méthode nous a permis de réaliser des nanostructures de ZnO de très bonnes qualités cristallines sous pression contrôlée (inférieur ou égal à 15 bar) et à basse température (inférieur à 250 °). Ces conditions de préparation ont l'avantage de limiter la consommation en énergie. D'autre part, nous avons utilisé l'eau comme solvant dans la préparation des solutions, ce qui présente un effet positif pour l'environnement (démarche d'éco-conception ou « green chemistry »). Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié l'influence d'un ensemble de paramètres expérimentaux tels que : le temps, la quantité de base, la température… sur la croissance de nanorods afin de déterminer les conditions optimales pour l'obtention de nanorods homogènes, plus denses et avec une faible distribution de tailles. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'étude de l'influence induite par les cations présents dans les solutions suite à l'hydrolyse des bases sur la morphologie des micro / nanostructures de ZnO. Enfin, les échantillons obtenus ont fait l'objet d'une caractérisation à la fois structurale et morphologique afin d'exploiter au mieux la richesse des géométries et les tailles des micro / nanocristaux élaborésZinc oxide (ZnO) is a material that belongs to the family of transparent conducting oxides (TCO) materials. Because of its important physical and chemical properties, ZnO is widely studied since the elaboration to application. It is considered as semiconductor material which has very interesting features such as a direct gap 3.37 eV at room temperature, a strong exciton energy (60 meV at room temperature) assigned to a character piezoelectric. ZnO thin films are elaborated using different techniques including physical and chemical methods. For our part, we are interested in studying the growth of micro / nanostructures of ZnO, especially one-dimensional (1D) using hydrothermal synthesis. This method allowed us to achieve ZnO nanostructures with very good crystalline qualities under controlled pressure (< 15 bar) and low temperature (<250 ° C). These preparation conditions have the advantage to limit the energy consumption. On the other hand, we have used water as solvent in the preparation of solutions which has a positive effect on the environment (eco-design or “green chemistry”). In the first part of this work, we have studied the influence of some experimental parameters such as time, the amount of base, temperature… on the growth of nanorods in order to determine the optimal conditions of the growth of the nanorods forms and their distributions. In the second part, we are interested to study the influence of the cations present in the solution on the morphology of the micro / nanostructures of ZnO. Finally, the obtained samples were characterized by XRD and SEM for the structure and the morphology and by Raman for optical properties. The different analysis of the results obtained from different techniques show a good compromise
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Abdelli, Marwen. "Élaboration et caractérisations des cellules photovoltaïques organiques nano-architecturées." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI040.
Full textAbstract:
La recherche dans le domaine du photovoltaïque connait une évolution importante grâce au développement de nouveau matériaux/concepts. Dans le cadre de cette thèse, nous avons proposé de réaliser des cellules solaires à architecture proche la structure interpénétrée idéale combinant un réseau de nanofils de ZnO synthétisés « sur mesure » et une couche active organique à base d’une hétérojonction D/A en volume. La compréhension des mécanismes de croissance des nanofils de ZnO et la maitrise de la synthèse ont abouti à un protocole expérimentale optimal permettant une fabrication reproductible de substrats ITO/nano-fils de ZnO avec des morphologies maitrisées (L ≈ 200 nm et D ≈ 30 nm) proches des distances et tailes critiques nécessaires pour l’élaboration des cellules solaires. Après la phase d’optimisation de l’assemblage des cellules solaire et leurs caractérisations, une densité de courant 22 mA/cm² (2 fois meilleure que la cellule 2D) a été obtenue a été obtenu avec une architecture à base de nanofils de ZnO conduisant un rendement photovoltaïque de 7.7 % (1.4 fois meilleur que la cellule 2D) validant ainsi l’efficacité du concept de la nano-texturation des substrats, les caractéristiques morphologiques choisies de la nano-texture, la méthode d’assemblage des cellules et l’ensemble des matériaux utilisésThanks to the development of new materials and innovative concepts, the photovoltaic research field constantly growing. This thesis aims at developing solar cells based on architecture close to interpenetrating structure, which combine synthetized ZnO nanowires and an active layer composed of a volume heterojunction donor/acceptor. We developed an efficient experimental protocol to synthetize via hydrothermal growing in mastered and reproducible manner ZnO nanowires on ITO substrate. An optimal morphology on ZnO nanowires with length close to 200 nm and diameter close to 30nm, required for photovoltaic application, was targeted and successfully obtained. After the optimization of solar cells assembly and their characterizations, short-circuit current density of 22 mA/cm² (2 times better than the 2D cells) and power conversion efficiency of 7.7% (1.4 times better than the 2D cells) were obtained for solar cells based on ZnO nanowires architecture. This result validates the efficiency of the concept of nanotexturing of substrates, the method of solar cells assembly, the chosen morphological characteristics of the nanotexture and the selected materials
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Harbuzaru, Bogdan. "PREPARATION DE STRUCTURANTS ORGANIQUES ET LEURENGAGEMENT EN SYNTHESE HYDROTHERMALE DEZEOLITHES." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139055.
Full textAbstract:
Cette thèse traite la synthèse de structurants organiques et leur utilisation dans la synthèse de deux familles de solides microporeux : les zéolithes (aluminosilicates et silicates) et les germanosilicates. Dans un première temps plusieurs structurants organiques méthylés ou diméthylés, dérivées de 5-azoniaspiro[4,5]décane ont été obtenus. Ensuite ils ont été testés en synthèse hydrothermale de silicates, aluminosilicates et germanosilicates. Ainsi une nouvelle zéolithe purement silicique nommée Mu-26 de type structural STF a été obtenue en milieu fluorure avec le structurant (6R,10S)-6,10-diméthyl-5-azoniaspiro[4.5]décane. Cette zéolithe dans sa forme “brute de synthèse” présente une symétrie de réseau différente de celle obtenue pour les zéolithes du même type structural. Trois nouveaux silicogermanates ont été obtenus en milieu basique ou fluorure. En milieu fluorure et avec le structurant (6R,10S)-6,10-diméthyl-5-azoniaspiro[4.5]décane, le silicogermanate IM-9 est obtenus. Ce nouveau matériau présent dans sa structure des unités D4R incluant des anions fluorure. Avec le même structurant mais en milieu basique, un nouveau silicogermanate nommé IM-12 cristallise. Sa structure est caractérisée par un système bidimensionnel de canaux à 12 et 14 atomes T. Le germanium dans cette structure est localisé majoritairement dans les unités D4R. Ce matériau présente une bonne stabilité thermique et un volume poreux important et ouvre de nouvelles perspectives pour des applications en catalyse et adsorption.
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Nguyen, Thi Le Anh. "Synthèse et caractérisation de polymères de coordination présentant des propriétés redox." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0050.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la synthèse et les caractérisations structurales et physico-chimiques de nouveaux polymères de coordination cristallins (encore appelés MOFs), poreux ou non, qui possèdent des propriétés redox. Deux approches ont été mis en oeuvre pour préparer de tels matériaux, soit en utilisant un ligand actif (l’acide TétraThiaFulvalène TétraCarboxylique, (TTF-TC)H4) soit un cation métallique actif (le titane). La synthèse hydro- ou solvo-thermale classique a permis de produire des solides dans lesquels le centre redox présente son degré d’oxydation habituel (TTF0,TiIV). Leurs caractéristiques structurales, ainsi que leurs propriétés de stabilité thermique et de porosité ont été étudiées. Leur propriétés redox ont quant à elles été mises à profit par des réactions post-synthèse (photo-réduction, utilisation comme électrode de batterie au lithium). Enfin, le couplage électrocristallisation / synthèse hydrothermale a permis de produire un solide dans lequel le ligand TTF-TC se trouve à l’état oxydé +1. Les propriétés de ce solide, notamment celles de conduction électronique ont été évaluéesThis thesis is devoted to the synthesis and characterization (structures and physicochemical properties) of novel crystalline coordination polymers (also called MOFs), either porous or not, which possess redox properties. Two approaches have been developed in order to obtain such materials. The first one is based on the use of redox-active ligand (TetraThiaFulvalene TetraCarboxylic acid or (TTF-TC)H4), the other on the use of an active metallic cation (titanium). Conventional hydro- or solvo-thermal synthesis allowed the preparation of few solids, in which the redox centers adopt their classical oxidation state (TTF0, TiIV). Their structures, as well as their thermal and structural properties have been studied. Their redox properties have been exploited by means of post-synthesis processes (photoreduction or use as electrodes for lithium ion batteries). Using coupled electro-hydrothermal conditions, another solid was produced, this time based on the oxidized form of TTF-TC. The properties of this solid, among which its electronic conductivity, have been evaluated
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Le, Bras Solène. "Etude de catalyseurs Pt-Pd supportés sur spinelle MgAl2O4 pour la dépollution automobile : synthèse, stabilité hydrothermale et perfomances catalytiques." Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0053/document.
Full textAbstract:
L’amélioration de la qualité de l’air est un enjeu majeur pour la santé et l’environnement. Le challenge pour les fabricants de convertisseurs catalytiques pour la dépollution automobile est d’optimiser leur formulation pour répondre aux normes réglementant les émissions polluantes se durcissant, tout en rentabilisant l’utilisation de métaux précieux dont les ressources s’épuisent. Dans cette thèse, un nouveau support catalytique MgAl2O4 méso-poreux a été synthétisé par atomisation d’un sol aqueux contenant un copolymère tri-blocs. Les nano-cristallites de MgAl2O4 en contact quasi-ponctuel permettent d’atteindre des taux de dispersion de la phase active Pt-Pd supérieurs à ceux d’un catalyseur d’oxydation Diesel commercialisé, pris comme référence par la société Renault. La phase active d’un catalyseur 2,5%m.PtPd(3:2)[450°C]/MgAl2O4[900°C] présente une stabilité hydrothermale similaire à celle ce dernier grâce aux ancrages chimiques (croissance épitaxiale, solutions solides) et mécaniques (marches atomiques, pores). Bien que la totalité des métaux précieux ne soit pas accessible (insertion, encapsulation) pour l’oxydation du CO, des HC et de NO, les performances catalytiques atteintes par ce catalyseur au cours de vieillissements hydrothermaux sont comparables à celle d’un DOC de référence. La conversion des HC est similaire à celle du DOC de référence et dépendante de la concentration locale des sites actifs. La conversion du CO est légèrement pénalisée car les particules sont de trop petite taille et à l’état oxydé. Enfin, ce catalyseur ne réduit pas les NOx, en revanche il assure une oxydation plus importante de NO en NO2 après vieillissement hydrothermal que le DOC de référence, ainsi que le stockage de NO2. Cela représente un avantage majeur pour le bon fonctionnement du filtre à particules situé en aval du DOCThe improvement of air quality is a major issue for the health and the environment. The challenge for the manufacturers of catalytic converters for automotive depollution is to optimize their formulation to meet the standards regulating the polluting emissions hardening, while making a profitable use of the precious metals whose resources are becoming exhausted. In this thesis, a new, mesoporous, MgAl2O4, catalytic support was synthesized by atomization of an aqueous sol containing a tri-block copolymer. The MgAl2O4 nanocristallites in point contact enable to reach higher dispersion rates of the Pt-Pd active phase than those of a commercialized DOC taken as reference by Renault. The active phase of the 2,5%m.PtPd(3:2)[450°C]/MgAl2O4[900°C] catalyst presents similar hydrothermal stability to that of the reference DOC thanks to chemical anchoring (epitaxial growth, solid solutions) and mechanical anchoring (atomic steps, pores). Although the totality of the precious metal content is not accessible (insertion, encapsulation) for CO, HC and NO oxidation, the catalytic performances reached by this catalyst during hydrothermal aging are comparable with that of the reference DOC. The conversion of the HC is similar to that of the reference DOC and depends on the local concentration of the active sites. The CO conversion rate is slightly penalized since the particles are too smalls and in an oxidized state. Lastly, this catalyst does not reduce NOx but ensures a more important oxidation of NO in NO2 after a hydrothermal aging than the reference DOC and also the storage of NO2 which have a positive impact on the proper functioning of the downstream diesel particulate filter
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Hemon, Annie. "Cristallogenèse et étude structurale dans les systèmes fluorés ternaires AF-MF2-M'F3. (A=Na,K;M=Ca,Sr,Ba,Cd;M'=Al et éléments 3d)." Le Mans, 1991. http://www.theses.fr/1991LEMA1001.
Full textAbstract:
La croissance en flux de chlorures, mais aussi la croissance par voie hydrothermale et la synthese dans l'etat solide ont permis de mettre en evidence dans les systemes af-mf#2-mf#3 (a=na, k; m=ca, sr, ba, cd; m=al et elements 3d) plusieurs familles de composes presentant des types structuraux nouveaux. Quatre types structuraux ont ete mis en evidence avec la composition nammf#6: 1) -nacaalf#6 de type na#2sif#6 avec un ordre cationique inverse par rapport aux phases namnmf#6; 2) nasrfef#6 avec un reseau de type hexagonal compact de fluors; 3) nasralf#6 et nasrcrf#6 (b. T. ) avec des octaedres isoles mf#6; 4) nacdalf#6 avec des chaines trans d'octaedres et un fluor independant. Une autre phase de formulation nasr#2crf#8 possede egalement des fluors independants. Deux phases amm#2f#9 ont ete etudies: nasrti#2f#9 et kcaal#2f#9. Elles possedent toutes les deux des couches de type bronze hexagonal (nati#2f#9#n, caal#2f#9#n respectivement). Une phase de formulation proche na#4ca#4al#7f#3#3 presente un reseau tridimensionnel d'octaedres d'aluminium. Des phases de formulation originale ont ete mises en evidence: 1) na#3sr#4al#5f#2#6 et na#3sr#4cr#5f#2#6: structures a base de pentameres d'octaedres m#5f#2#6 en forme de plan ou de tetraedre; 2) na#2sr#7al#6f#3#4, homologue synthetique du mineral jarlite. Un fluorochlorure sr#1#0al#2f#2#5cl a egalement ete synthetise; il possede un reseau tridimensionnel de polyedres de strontium, le chlore est entoure octaedriquement par des strontiums. Les correlations structurales de ces nouveaux composes avec les types structuraux connus sont presentes ainsi que la caracterisation magnetique des especes engageant des elements paramagnetiques
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Ben, Ali Amor. "Les systèmes Na2CO3-(YbF3 ou YF3)-H2O : synthèse hydrothermale, études structurales et spectroscopiques." Le Mans, 2003. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2003/2003LEMA1008.pdf.
Full textAbstract:
Deux systèmes hydrothermaux, Na2CO3-W3-H20 (M=Yb, Y),. Sont explorés par chauffage micro-onde à 190'C dans une large gamme de compositions. Trois phases nouvelles (Yb(CO3)(OH,F)-XH20, Na2M(CO3)2F, Na3M(CO3)2F2 (M=Yb, Y) Na4Y(CO3)2F3-H2O) sont mises en évidence dans chaque système. A T>190°C, Na3Y(CO3)3-6H20, Na5y(CO3)4 et Nay2(CO3)3F apparaissent. En présence de Li2CO3, une seule phase cubique Na2LiLn(CO3)3 subsiste pour les deux systèmes, ainsi que pour la série des lanthanides Eu-Lu. Un désordre Na-'/Ln 3+ affecte trois des phases mentionnées, Na3M(CO3)2F2 (Yb, Y) et Na2LiLn(CO3)3. Dans Na2LiY(CO3)3, la RMN montre que Li+ est animé d'une agitation rapide dans son polyèdre de coordination. La comparaison des spectres RNIN 3Q-NUS de Na5Y(CO3)4 et Na2LiY(CO3)3 suggère une coordinence proche de 6 pour Na-' dans Na2LiY(CO3)3. La microscopie électronique indique, par ailleurs, que les structures de Na3M(CO3)2F2 (Yb, Y) présentent une modulation liée à l'empilement de feuillets [NaM(CO3)2F2]Two hydrothermal systems, Na2CO3-MF3-H20 (M = Yb, Y), are investigated by mierowave assisted synthesis in large concentration domains at 190'C. Three unknown phases are evidenced in each system: Yb(CO3)(OH,F). H20, Na2Yb(CO3)2F, Na3Yb(CO3)2F2; Na2Y(CO3)2F, Na3y(CO3)2F2. Na4Y(CO3)2F3. H20. At higher température, Na3y(CO3)3-6H20, Na5Y(CO3)4 and Nay2(CO3)3F appear. With Li2CO3, one cubic phase Na2LiLn(CO3)3 exists for both systems and for Ln = Eu- Lu. Na -1 /Ln 3+ disorder affects three of the mentioned phases: Na3M(CO3)2F2, (M = Yb, Y) and the famdy Na2LiLn(CO3)3- hi Na2LiY(CO3)3, NMR spectroscopy indicates that Li+ is only submitted to fast thennal motion in its coordination polyhedron. The comparison of 3Q-NIAS NMR results for Na+ in Na5Y(CO3)4 and Na2LiY(CO3)3 suggests a coordination number close to six for Na+ in Na2LiY(CO3)3- Electron microscopy indicates that the structures of Na3M(CO3)2F2 (M = Yb, Y) present a modulation related to the stacking of the [NaM(CO3)9F2],,,, (M = Yb or Y) layers
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Serpaggi, Fabien. "Composés de terres rares à charpente ouverte : synthèse hydrothermale, structure et propriétés optiques." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1998. http://www.theses.fr/1998VERS0018.
Full textAbstract:
Etendre la synthèse hydrothermale des metallophosphates micro poreux aux éléments des terres rares s'est soldé par un échec partiel : la forte affinité des anions phosphate et fluorure pour ces éléments a entraîné la formation systématique d'espèces denses et insolubles. Une nouvelle stratégie a été développée visant à limiter la condensation en remplaçant les groupements phosphate par des ligands de plus faible connectivité et de taille variable. L'utilisation d'acides phosphoniques fonctionnalises puis d'acides dicarboxyliques a permis d'isoler deux nouvelles familles de composes mixtes où parties minérales et organiques participent directement à l'édification de la charpente tridimensionnelle. Les phosphonates de terres rares lnho 3p(ch 2) npo 3 et lno 3p(ch 2) 2co 2 présentent une structure lamellaire pontée dense où la distance inter lamellaire directement liée à la longueur de la chaîne carbonée est modulable. Les dicarboxylates de terres rares ln(h 2o) 2o 2c(ch 2) nco 2 xh 2o sont caractérisés par une structure mixte et neutre où des molécules d'eau sont insérées dans des tunnels aux dimensions directement liées à la longueur de la chaîne carbonée. Un lien a été établi entre la dimensionnalité de ces structures et la connectivité des ligands. Chaque structure peut être décrite sur la base de files de polyèdres de terre rare. La baisse de la connectivité du ligand entraîne une interconnexion décroissante des files et une diminution de la dimensionnalité du réseau inorganique. Un ligand bifonctionnel de taille variable permet de contrôler la connexion et l'espacement des parties inorganiques. Deux études ont été menées en spectroscopie des terres rares : l'une pour le calcul des paramètres de champ cristallin pour les propylenediphosphonates et les glutarates de terres rares, l'autre pour le suivi de la deshydratation reversible des dicarboxylates de terres rares
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Georgieva, Veselina. "Synthèse de nano zéolithes sans utilisation d'agent structurant organique : optimisation de la synthèse et applications avancées." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN2026.
Full textAbstract:
La réduction de la taille des particules du micromètre à l'échelle du nanomètre conduit à des changements importants des propriétés des matériaux, qui ont un impact sur la performance de zéolites dans les domaines d'application classiques. Les nanoparticules de zéolite avec des architectures de pore diverses, de grande surface externe, de taille et de morphologie définies peuvent fournir des cristaux de haute qualité pour des études fondamentales comme la préparation de suspensions colloïdales, de films minces de qualité optique, les membranes et morphologies auto-soutenues. Dans ce travail, une attention particulière est portée sur l'étude du mécanisme de la synthèse en suspension de nanocristaux de zéolite sans agents structurants organiques et de leurs applications avancées. Par ailleurs, la relation précurseur de gel - cristaux de propriétés est étudiée. Les particules et les produits intermédiaires de la synthèse de zéolite de type EMT nanométrique sous forme de gel sont étudiées. En outre, un échange d'ions zéolites de taille nanométrique avec du fer et de leur potentiel en tant qu'agents de contrastes pour des applications médicales sont étudiés. Enfin, les stratégies d'impression à jet d'encre et structuration ont été développés pour la fabrication de détecteurs holographiques hybrides utilisant nanocristaux de zéolite supportés sur photopolymères de verre. La fabrication et la caractérisation de deux types de capteurs holographiques ont été démontrées. L`ensemble des données expérimentales ouvre la voie à une utilisation plus large des matériaux zéolitiques de taille nanométriqueThe reduction of zeolite particle size from the micrometer to the nanometer scale leads to substantial changes in the properties and thus impacts their performance in traditional areas of application. Zeolite nanoparticles with diverse pore architecture, high external surface area, defined particle size and morphology can provide high quality crystals for fundamental and applied studies. They can be used for the preparation of colloidal suspensions, optical quality thin films, membranes and self-supported constructs. In this work, special attention is paid on the synthesis mechanism of zeolite nanocrystals from organic template free precursor suspensions and their further use for advanced applications. Besides, the gel precursor – crystals properties relationship is studied. The initial gel particles and intermediates of the synthesis of nanosized EMT type zeolite are investigated. Moreover, ion-exchanged nanosized zeolites with iron and their potential as contract agents for medical applications are studied. Finally, inkjet printing and patterning strategies have been developed for fabrication of hybrid holographic sensors using zeolite nanocrystals on glass-supported photopolymers. Fabrication and characterization of two types of holographic sensors is demonstrated. The set of experimental data opens an avenue to more wide use of nanosized zeolitic materials
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Guth, Françoise. "Synthèse et caractérisation de solides microporeux cristallisés contenant Al, P et Si." Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0122.
Full textAbstract:
Les solides microporeux de type aluminophosphates et derivés constituent un nouveau groupe de solides minéraux récemment synthétisés et brevetés (depuis 1982) dont le modèle structural est celui des zéolithes. Ces solides, rares à l'état naturel, ont pu être obtenus en alliant les conditions de synthèse hydrothermale des orthophosphates d'aluminium à la présence dans le milieu réactionnel de molécules organiques (amines et ammonium quaternaires). L'objectif général de ce travail de thèse a été la synthèse et la caractérisation de phases SAPO (composé contenant Si, Al et P) afin en particulier de pouvoir évaluer leur potentiel catalytique en matière de craquage des hydrocarbures. Conjointement à la détermination des propriétés physicochimiques et de l'activité catalytique, la caractérisation cristallochimique de ces phases par diverses techniques a été mise en oeuvre. Par ailleurs plusieurs phases ALPO4 et SAPO microporeuses nouvelles ont été rencontrées au cours des essais de synthèse. Leur obtention est attribuable, pour certaines, à l'application d'un procédé de synthèse particulier au laboratoire, consistant en l'adjonction d'ions F comme mobilisateurs des éléments Al, Si et P dans le milieu réactionnel (rôle joué habituellement par les ions hydroxyles seuls)
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Schreyeck, Laurence. "Synthèse et caractérisation d'aluminosilicates et d'aluminophosphates microporeux cristallisés : influence des caractéristiques du structurant organique et rôle de l'anion fluorure." Mulhouse, 1998. http://www.theses.fr/1998MULH0502.
Full textAbstract:
De nombreuses synthèses hydrothermales de zéolithes et d'almuminophosphates microporeux cristallisés ont été réalisées en présence d'une grande variété d'espèces structurantes, essentiellement des amines cycliques et des aza-ether-couronnes, dans le but de mieux cerner l'influence des caractéristiques du ou des structurants sur la nature de la phase obtenue. La minéralisation a lieu par action d'anions OH- ou d'anions F-, ces derniers étant aussi capables de jouer le rôle de structurant du double cycle à 4 tétraèdres (D4R). En système aluminosilicique, la majorité des structurants, en particulier plusieurs pipéridines substituées, ont conduit à la cristallisation de la zéolithe de type FER. L'emploi d'une pipéridine très encombrée, le 4-amino-2,2,6,6-tétraméthylpipéridine a conduit à la formation d'un composé bidimensionnel nouveau de structure plus ouverte. Ce composé Prefer, se transforme par calcination en une zéolithe de type FER. L'utilisation d'espèces organiques originales en milieu fluoré a permis l'obtention des aluminophosphates AlPO4-5, AlPO4-18, AlPO4-CHA et de trois variétés cristallographiques de l'AlPO4-16. Le pouvoir structurant de 3 aza-éther-couronnes (Kryptofix222, 22 ou 21) vis à vis de la synthèse de l'AlPO4-LTA a été comparé. En absence d'autres costructurants, seul le Kryptofix222 le plus volumineux est suffisamment bien «adapté» à la cage α de la structure et conduit à l'obtention de l'AlPO4-LTA ; une phase fermée de structure nouvelle est obtenue en présence du Kryptofix22. La présence additionnelle d'ions (CH3)4N+ et/ou F- qui costructurent respectivement la cage β et l'unité D4R permet à nouveau l'obtention de l'AlPO4-LTA en présence des Kryptofix22 et Kryptofix21. Une variante hexagonale de l'AlPO4-LTA a été obtenue en présence simultanée des trois structurants Kryptofix222, (CH3)4N+ et F-. Des affinements de structure de la phase Prefer et de la variété hexagonale de l'AlPO4-LTA ont été effectués par la méthode de Rietveld.
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Robert, Hadrien. "Optical heating of gold nanoparticles and thermal microscopy : applications in hydrothermal chemistry and single cell biology." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0131/document.
Full textAbstract:
L’étude de phénomènes thermiques à l’échelle microscopique peut s’avérer compliquée à mettre en place, principalement à cause de l’absence de technique de mesure de température fiable. Dans ce contexte, une technique de mesure de température appelée TIQSI a été développée au sein de l’Institut Fresnel. Dans l’objectif d’étudier des phénomènes thermo-induit à l’échelle microscopique, j’ai monté un microscope capable de contrôler et de quantifier une élévation de température à l'aide de TIQSI et de nanoparticules d’or. Différents phénomènes ont ainsi pu être étudiés.La synthèse hydrothermale regroupe les réactions chimiques utilisant de l’eau liquide à des températures plus élevées que la température d’ébullition. L’utilisation de nanoparticules permet d’avoir de l’eau liquide à des températures supérieures à 100°C (état métastable). J’ai pu ainsi effectuer des réactions de synthèse hydrothermale sans autoclave ce qui constitue un nouveau concept en chimie de synthèse.Une cellule vivante peut-être endommagée par un stress de chaleur ce qui peut détériorer ses protéines. En réponse à ce stress, la synthèse de HSP permet la réparation des protéines endommagées. J’ai pu étudier la dynamique de réponse des HSP ce qui a permis d’illustrer l’intérêt d’une chauffe locale et de TIQSI pour ce genre d’expérience.Une autre application mêlant le surchauffage de l’eau liquide et la biologie a été abordée. Les organismes hyperthermophiles vivent à de très hautes températures (80-110◦C). J’ai pu durant mes expériences observer le déplacement d’hyperthermophiles. Cette avancée constitue les prémices d’expériences plus ambitieuses comme l’étude de l’interaction entre hyperthermophilesNowadays, thermal experiments at the microscopic scale remain challenging to conduct due to the lack of reliable temperature measurment techniques. To solve these problems, a label-free temperature measurement technique called TIQSI has been developed in the Institut Fresnel.With the objective to study new thermal-induced effects on the microscale using TIQSI, I built a microscope aimed to control heat diffusion on the microscale using nanoparticle. Thus, I could study different phenomena in chemistry and biology.Hydrothermal methods in chemical synthesis rely on the use of superheated liquid water as a solvent. It has been shown that gold nanoparticles can be used superheated water in a metastable state. I managed to conduct hydrothermal chemistry experiments using thermoplasmonics without autoclave which represents a new paradigm in chemistry.A living cell can be damaged by a heat stress which can misfold its proteins. To response to this stress, the HSP synthesis enables the reparation of misfolded proteins. I could study the heat stress response of HSP at short time scale which allowed me to illustrate the interest of using TIQSI and a local heat.As an application mixing superheating water and biology, I studied organisms that are able to live at high temperature (80-110°C) namely hyperthermophiles. Motion of these organisms has been studied without autoclave which paves the way to more sophisticated experiments such as the interaction between hyperthermophiles
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Compain, Jean-Daniel. "Synthèse de polyoxométallates fonctionnalisés à propriétés optiques ou magnétiques." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. http://www.theses.fr/2010VERS0021.
Full textAbstract:
Plusieurs polyoxotungstates de type sandwich ont été synthétisés tant à pression atmosphérique qu’en conditions hydrothermales. Parmi eux, un nouveau complexe au chrome vient compléter la famille jusqu’alors très restreinte des polyanions incorporant ce métal, tandis que plusieurs complexes au fer sont remarquables pour leurs propriétés magnétiques, certains présentant un comportement d’aimant moléculaire. Parallèlement divers sels combinant un polyanion avec un chromophore cationique de type stilbazolium ou spiropyrane ont été cristallisés. Les propriétés de ceux-ci ont été étudiées en photochromisme, électrochromisme ou optique non linéaire. Enfin, la réaction de précurseurs de molybdène au degré +V ou +VI avec des ligands diphosphonates fonctionnalisés a mené à des architectures cycliques inédites. Leur comportement en solution, leur application à la synthèse de nanoparticules et, pour les composés au molybdène(VI), leurs propriétés photochromes, ont été analysésSeveral sandwich-type polyoxotungstates have been synthesized either at atmospheric pressure or under hydrothermal conditions. Amongst them a new chromium complex has enlarged the so far underdeveloped family of polyanions incorporating this metal, while several iron complexes have proved remarkable for their magnetic properties, some behaving as single-molecule magnets. Besides, various salts combining a polyanion and a cationic chromophore like a stilbazolium or a spiropyran have been crystallized. Their properties in photochromism, electrochromism or non-linear optics have been studied. Eventually, the reaction of molybenum(V) or molybdenum(VI) precursors with functionalized bisphosphonates has led to unprecedented architectures. Their behaviour in solution, their application towards the synthesis of nanoparticles and, concerning molybdenum(VI) compounds, their photochromic properties, have been investigated
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Jouffret, Laurent. "Synthèse hydrothermale d’uranyle-vanadates et d’uranyle-phosphates : influence des amines et dimensionnalité des arrangements inorganiques." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10065.
Full textAbstract:
La chimie du solide des composes hybrides organiques inorganiques contenant l’uranium a été récemment enrichie par une multiplication de publications concernant des matériaux bi ou tri dimensionnels. Ce travail porte sur la synthèse hydrothermale de composés des systèmes uranyle-vanadate-amines et uranyle-phosphate-amines. La résolution des structures de ces composés s’est faite par diffraction des rayons X sur monocristal. Leur stabilité thermique a aussi été étudiée. Suivant le pH de la solution, et l’amine utilisée, différentes familles de composés apparaissent. A pH basique, les composés obtenus sont bidimensionnels avec des couches correspondant à celles des phases naturelles, à savoir couches de type carnotite pour les uranyle-vanadates ou de type autunite pour les uranyle-phosphates. A pH acide, des composés à charpente tridimensionnelle sont stabilisés par la présence des amines. Les arrangements résultent de couches uranyle-vanadate ou uranyle-phosphate de type uranophane reliées par des piliers uranyle. Ces arrangements présentent différents rapports U/V ou U/P selon l’isomérie géométrique de la couche uranophane. L’identification de nouveaux isomères géométriques a généré une classification de ces isomères qui permet une comparaison simple et la compréhension de leur formation. Enfin, l’utilisation de l’éthylène diamine dans le système uranyle-phosphate permet la réduction in situ de l’uranium (VI) en uranium (IV) et la formation d’un phosphate d’uranium (IV) où les couches uranium-phosphate alternent avec des couches d’éthylène diamine diprotonnéeSolid state chemistry of hybrid organic-inorganic compounds containing uranium has been enriched recently by a multiplication of papers dealing with two and three dimensional inorganic materials. This work deals with hydrothermal synthesis of compounds in the uranyl-phosphate-amine and uranyl-vanadate-amine systems. Determination of their structure was done by X-ray diffraction on single crystals. Their thermal stability was also studied. According to the pH of the initial solutions, and nature of the amine used, different families of compounds appear. With a basic pH, the obtained compounds are two dimensional with the layers corresponding to those found in naturally occurring phases, such as carnotite type layer for the uranyl-vanadate system and autunite for the uranyl-phosphate system. With an acidic pH, compounds with three dimensional frameworks are stabilized by the presence of the amines. The frameworks result from uranophane type uranyl-vanadate or uranyl-phosphate layers connected by uranyl pillars. They display different U/V or U/P ratios depending on the geometric isomer of the uranophane layer. Identification of new geometric isomers has led to a simple classification of the isomers which helps to their comparison and to the understanding of their formation. Finally, using ethylene diamine in the uranyl-phosphate system reduces in situ uranium (VI) into uranium (IV) and forms a uranium (IV) phosphate in which the uranium-phosphate layers alternate with diprotonated ethylene diamine layers
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Jouffret, Laurent. "Synthèse hydrothermale d’uranyle-vanadates et d’uranyle-phosphates : influence des amines et dimensionnalité des arrangements inorganiques." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10065/document.
Full textAbstract:
La chimie du solide des composes hybrides organiques inorganiques contenant l’uranium a été récemment enrichie par une multiplication de publications concernant des matériaux bi ou tri dimensionnels. Ce travail porte sur la synthèse hydrothermale de composés des systèmes uranyle-vanadate-amines et uranyle-phosphate-amines. La résolution des structures de ces composés s’est faite par diffraction des rayons X sur monocristal. Leur stabilité thermique a aussi été étudiée. Suivant le pH de la solution, et l’amine utilisée, différentes familles de composés apparaissent. A pH basique, les composés obtenus sont bidimensionnels avec des couches correspondant à celles des phases naturelles, à savoir couches de type carnotite pour les uranyle-vanadates ou de type autunite pour les uranyle-phosphates. A pH acide, des composés à charpente tridimensionnelle sont stabilisés par la présence des amines. Les arrangements résultent de couches uranyle-vanadate ou uranyle-phosphate de type uranophane reliées par des piliers uranyle. Ces arrangements présentent différents rapports U/V ou U/P selon l’isomérie géométrique de la couche uranophane. L’identification de nouveaux isomères géométriques a généré une classification de ces isomères qui permet une comparaison simple et la compréhension de leur formation. Enfin, l’utilisation de l’éthylène diamine dans le système uranyle-phosphate permet la réduction in situ de l’uranium (VI) en uranium (IV) et la formation d’un phosphate d’uranium (IV) où les couches uranium-phosphate alternent avec des couches d’éthylène diamine diprotonnéeSolid state chemistry of hybrid organic-inorganic compounds containing uranium has been enriched recently by a multiplication of papers dealing with two and three dimensional inorganic materials. This work deals with hydrothermal synthesis of compounds in the uranyl-phosphate-amine and uranyl-vanadate-amine systems. Determination of their structure was done by X-ray diffraction on single crystals. Their thermal stability was also studied. According to the pH of the initial solutions, and nature of the amine used, different families of compounds appear. With a basic pH, the obtained compounds are two dimensional with the layers corresponding to those found in naturally occurring phases, such as carnotite type layer for the uranyl-vanadate system and autunite for the uranyl-phosphate system. With an acidic pH, compounds with three dimensional frameworks are stabilized by the presence of the amines. The frameworks result from uranophane type uranyl-vanadate or uranyl-phosphate layers connected by uranyl pillars. They display different U/V or U/P ratios depending on the geometric isomer of the uranophane layer. Identification of new geometric isomers has led to a simple classification of the isomers which helps to their comparison and to the understanding of their formation. Finally, using ethylene diamine in the uranyl-phosphate system reduces in situ uranium (VI) into uranium (IV) and forms a uranium (IV) phosphate in which the uranium-phosphate layers alternate with diprotonated ethylene diamine layers
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Braghiroli, Flavia Lega. "Polyphénols végétaux traités par voie humide : synthèse de carbones biosourcés hautement poreux et applications." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0249/document.
Full textAbstract:
Les ressources renouvelables sont considérées comme des alternatives durables, et parfois moins chères, aux matières premières d'origine pétrochimique. Dans cette thèse, on a utilisé du tanin provenant d’écorces de Mimosa comme précurseur de matériaux carbonés. La synthèse de ces nouveaux matériaux carbonés comprend un processus en deux étapes: la première étape est un traitement hydrothermal à des températures modérées, de 180 à 200°C, ce qui permet l'enrichissement en carbone ainsi que la fixation des hétéroatomes et la production de différentes morphologies: microsphères ou gels. La deuxième étape est une carbonisation à une température plus élevée, à savoir 900°C, ce qui permet d'augmenter la surface spécifique, la porosité ainsi que la conductivité électrique. La préparation d’un carbone poreux présentant des mésopores parfaitement définis en taille et dans leur organisation a été réalisée en associant le tanin, précurseur de carbone, à un tensio-actif structurant de la porosité, le copolymère Pluronic F127. Ces nouveaux matériaux carbonés ont été testés comme des électrodes de supercondensateurRenewable resources are considered as sustainable, and sometimes cheaper, alternatives to substitute raw materials of petrochemical origin. We used tannins extracted from Mimosa barks. Tannin is an attractive precursor to synthesize new organic porous materials due to the presence of highly reactive phenolic molecules. The synthesis of these new carbon materials from tannin comprises a two-step process: the first step is a hydrothermal carbonization at moderate temperatures, 180-200°C, which allows obtaining a hydrochar, richer in carbon, and fixing other heteroatoms. These hydrochars present different morphologies as powder or gel. The second step is a carbonization at higher temperature (900°C), which allows increasing surface area (SBET), porosity as well as improving conductivity. The preparation of a porous carbon presenting mesopores perfectly defined in size and in their organization was realized by associating tannin, as carbon precursor, with a surfactant for porosity templating, the copolymer Pluronic F127. These new carbon materials were tested as electrodes of supercapacitor
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Kim, Kyung-Bae. "Synthèse hydrothermale du niobate de lithium : comparaison avec les autres méthodes et caractérisation des produits obtenus." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0313.
Full textAbstract:
Le niobate de lithium est un matériau ferroélectrique présentant une température de Curie très élevée (Tc1210°C). Il est largement utilisé dans le domaine de la piézoélectricité, l'acoustique, l'électrooptique, etc. . . Notre objectif était d'améliorer les propriétés de la poudre de niobate de lithium en vue de la préparation de pièces céramiques par frittage en synthétisant directement le niobate de lithium par différentes méthodes, mais surtout par voie hydrothermale. Par substitution du Na+ par Li+ dans NaNbO3, nous avons réussi à incorporer environ 20% de Li dans le NaNbO3 par voie hydrothermale. Mais la transformation totale en l=LiNbO3 est impossible. Toutefois, nous avons réussi à remplacer le Na+ par le Li+ dans NaNbO3 par double décomposition entre NaNbO3 et LiCl. La synthèse directe du LiNbO3 par voie hydrothermale à partir de l'oxyde de niobium (Nb2O5) est possible, mais elle exige un temps de réaction relativement long. On peut, néanmoins, réduire ce temps de synthèse en ajoutant du LiCl. Du niobate de lithium bien cristallisé peut être obtenu en précalcinant l'oxyde de niobium avec de l'acétate de lithium, suivi d'un traitement à l'autoclave. Il s'agit là, d'une nouvelle voie de préparation de la poudre de LiNbO3. Nous avons également appliqué le procédé sol-gel, la précipitation et la coprécipitation. Par ces procédés, nous avons obtenu un niobate de lithium amorphe. Une étape de calcination est alors indispensable pour recristalliser le LiNbO3. Enfin, la mesure de la constante diélectrique montre que les niobates de lithium obtenus par voie hydrothermale ou par combinaison avec la voie hydrothermale possèdent les constantes diélectriques les plus élevées. Ce résultat confirme la bonne granulométrie et la grande réactivité au frittage des produits obtenus par voie hydrothermale. La synthèse hydrothermale constitue la technique d'avenir pour la production des poudres électrocéramiques complexes ou simples
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Adhel, Erika. "Nouvelles stratégies d' inhibition de Chlamydia trachomatis par la synthèse de nano-objets ou de composés organiques." Electronic Thesis or Diss., Université Paris Cité, 2023. https://wo.app.u-paris.fr/cgi-bin/WebObjects/TheseWeb.woa/wa/show?t=6252&f=56616.
Full textAbstract:
Ma thèse est une étude pluridisciplinaire axée sur deux stratégies innovantes pour inhiber Chlamydia trachomatis, une bactérie pathogène. La première est une stratégie en nanochimie qui a consisté à synthétiser des particules (Ps) jamais décrites dans le traitement de cette infection. Nous nous sommes notamment intéressés aux Carbon dots (C dots). Les C dots présentent de nombreux avantages physicochimiques et peuvent être obtenus à partir de molécules organiques. Dans ce travail, nous nous sommes particulièrement intéressés aux C dots d'acide folique (CDsAF) car ces derniers, par leur interaction avec le récepteur à l'acide folique (AF-R), permettent la bio-imagerie des cellules surexprimant le AF-R à leur surface. C'est le cas des cellules infectées par cette bactérie. Nous avons donc proposé la première étude physicochimique de l'interaction entre les CDsAF et le AF-R afin de compléter les données biologiques existantes. La folate binding protein (FBP), une forme soluble du AF-R qui lie l'AF avec une grande affinité, a été utilisée pour vérifier cette interaction. En effet, des études spectrofluorimétrique et calorimétrique ont révélé une forte affinité et une sélectivité des CDsAF pour la FBP, expliquant ainsi leur capacité à imager les cellules surexprimant le AF-R in cellulo. Cependant, ces CDsAF n'ont pas d'activité antibactérienne intrinsèque, mais ils présentent des fonctions hydrophiles à leur surface permettant leur fonctionnalisation par un antibiotique, en vue d'une délivrance médicamenteuse ciblée. Parallèlement, la possibilité nouvelle d'inhiber C. trachomatis par l'obtention de Ps intrinsèquement antibactériennes car issues d'antibiotiques a également suscité notre attention. En effet, la transformation d'antibiotiques en Ps étant notamment supposée concentrer la substance antibactérienne dans la cellule infectée, des Ps issues de la synthèse hydrothermale de l'azithromycine, de la ciprofloxacine ou de la gentamycine ont été obtenues. L'habilité de ces Ps luminescentes à inhiber certaines bactéries, dont C. trachomatis, a été évaluée. Pour la première fois, des Ps obtenues à partir de la ciprofloxacine (Ps-Cip) ont montré un effet contre C. trachomatis. Ce dernier est équivalent à celui de l'antibiotique parent car une concentration minimale bactéricide de 2,5-5 µg/mL a été mesurée pour les Ps-Cip comme pour l'antibiotique parent. De plus, ces Ps présentent un mode d'action antibactérien identique à ce dernier. Enfin, une stratégie en chimie organique a consisté en la synthèse de nouveaux composés antichlamydiaux. Ces travaux s'inscrivent dans la continuité des travaux réalisés dans mon équipe sur les fluoroquinolones, une classe d'antibiotiques. J'ai réalisé la synthèse de tels composés, potentiellement actifs contre C. trachomatis. L'un d'eux montre une activité biologique in cellulo au sub-micromolaire donc très intéressante. En conclusion, cette thèse démontre que de nouvelles stratégies de lutte contre cette bactérie pathogène restent accessibles, nécessaires et pertinentesMy thesis is a multidisciplinary study focusing on two innovative strategies for inhibiting the pathogenic bacterium Chlamydia trachomatis. The first is a nanochemical strategy involving the synthesis of particles (Ps) never described for the treatment of this infection. We focused on carbon dots (C dots). C dots offer numerous physicochemical advantages and can be obtained from organic molecules. In this work, we were particularly interested in folic acid C dots (CDsAF), because their interaction with the folic acid receptor (AF-R) enables bio-imaging of cells overexpressing AF-R on their surface. This is the case of cells infected by this bacterium. We therefore proposed the first physicochemical study of the interaction between CDsAF and AF-R to complement the available biological data. Folate binding protein (FBP), a soluble form of AF-R that binds AF with high affinity, was used to verify this interaction. Indeed, spectrofluorimetric and calorimetric studies revealed a high affinity and selectivity of CDsAF for FBP, explaining their ability to image cells overexpressing AF-R in cellulo. However, these CDsAF have no intrinsic antibacterial activity, but they do have hydrophilic functions on their surface, enabling them to be functionalized by an antibiotic for the delivery of a targeted drug. At the same time, the new possibility of inhibiting C. trachomatis by obtaining intrinsically antibacterial Ps derived from antibiotics also attracted our attention. Indeed, since the transformation of antibiotics into Ps is supposed to concentrate the antibacterial substance in the infected cell, Ps derived from the hydrothermal synthesis of azithromycin, ciprofloxacin or gentamycin were obtained. The ability of these luminescent Ps to inhibit certain bacteria, including C. trachomatis, was evaluated. For the first time, Ps obtained from ciprofloxacin (Ps-Cip) showed an effect against C. trachomatis. This effect was equivalent to the effect of the parent antibiotic one's, as a minimum bactericidal concentration of 2.5-5 µg/mL was measured for both Ps-Cip and the antibiotic. Moreover, the antibacterial action mode of Ps-Cip is identical to the parent antibiotic's mode. Finally, an organic chemistry strategy involved the synthesis of new anti-chlamydial compounds. This work is a continuation of the work carried out in my group on fluoroquinolones, a class of antibiotics. I have synthesized such compounds that are potentially active against C. trachomatis. One of these compounds shows a very interesting biological activity at the sub-micronomolar range. In conclusion, this thesis demonstrates that new strategies for combating this pathogenic bacterium remain accessible, necessary and relevant
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Borissenko, Elena. "Étude structurale par diffraction, absorption des rayons X et simulations Monte-Carlo de matériaux zéolithiques." Thesis, Nancy 1, 2008. http://www.theses.fr/2008NAN10074/document.
Full textAbstract:
Les composites organiques-inorganiques avec la zéolithe comme matrice hôte sont de plus en plus étudiés dans le but de concevoir des matériaux multifonctionnels conjuguant les propriétés de la molécule organique et celle de la zéolithe (ex. : élaboration de commutateurs magnétiques/optiques, doubleurs de fréquence). Les propriétés macroscopiques recherchées (SHG, transition de spin) dépendent des interactions entre les espèces organiques invitées et la zéolithe (charpente, cations compensateurs de charge), qui sont encore mal connue, en particulier en raison de l'absence de structures cristallographiques précises. Cette thèse s'est intéressée à deux types de composites principalement : (Co2+(bpy)3-zéolithe X) réputé présenter une transition de spin en température et dmpNA-MORdénite), à propriété potentielle de génération de second harmonique. Dans l’étude du composite magnétique, nous nous sommes particulièrement penché sur l'évolution de la structure de la zéolithe précurseur Na,Co-X dans différents état d’hydratation. Des études complémentaires par diffraction des rayons X sur monocristal, EXAFS et simulations Monte-Carlo ont mis en évidence la forte interaction entre cations cobalt et charpente aluminosilicatée ainsi que la migration des cations Co2+ accompagnant l'hydratation progressive de la zéolithe Na,Co-X. L’étude structurale du composite dmpNA-mordénite par diffraction des rayons X sur poudre (synchrotron SPring-8, Japon) a montré que les canaux droits de la mordénite sont presque totalement occupés par les molécules de dmpNA, qui adoptent un empilement quasi linéaire favorable à la Génération de Seconde HarmoniqueThe organic-inorganic composites with zeolite as host matrix are mostly studied to produce performing materials for non-linear optics, optoelectronics, optical/magnetic memories. The performances of these new materials are driven by the coupling between the guest and host properties, in particular, by the molecularframework, molecular-cation interactions. Actually, only few accurate crystallographic structures of such composite are available in literature, so the guest-host interactions are still little known. In this work, I’m interested in the crystallographic structures of two composites: temperature induced spin crossover Co2+(bpy)3-zeolite X and dmpNA-mordenite that have to produce the Second Harmonic Generation signal. In the case of magnetic composite, I have particularly studied the composite precursor, zeolite Na,Co-X, in the different hydration states in order to follow an insight on structural modifications induced by water molecules desorption. Because of desorder, the structural studies are difficult. Nevertheless, the complementarities of the experimental (X-ray Diffraction and Absorption) and simulations (Monte-Carlo) approaches were fruitful to obtain the accurate partially/completely hydrated and dehydrated structures. These structures clearly show the cell volume contraction and cation migrations over dehydration that where caused by the strong cobalt –framework interactions. The crystal structure of dmpNA-mordenite has been determined from high resolution synchrotron powder diffraction and showed that zeolite straight channels are completely loaded with dmpNA molecules with a moderate tilt angle relative to the channel axe which is favourable to frequency doubling signal
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Claverie, Marie. "Synthèse en mode continu de phyllosilicates synthétiques en milieu solvothermal sous- et supercritique." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0167.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans une volonté de développer un procédé de synthèse de phyllominéraux de type talc en continu et en utilisant la technologie supercritique (plus spécifiquement utilisant l’eau comme solvant) afin d’avoir des temps de synthèses compatibles avec le milieu industriel (très courts) : une dizaine de secondes seulement. Cette voie innovante offre la possibilité d'obtenir un talc synthétique présentant des propriétés uniques telles qu’une haute pureté minéralogique et chimique, une grande surface spécifique(plusieurs centaines de m²/g) et un caractère hydrophile (gel de talc synthétique stable) qui a ainsi conduit à la formulation du premier minéral de talc liquide (son homologue naturel étant hydrophobe). De plus, il a été mis en place un procédé de séchage de ce minéral liquide par CO2 supercritique permettant l’obtention d’un solide de très haute surface spécifique et facilement réhydratable. Ce procédé a permis également la fonctionnalisation du talc synthétique élargissant ainsi les domaines d’applications de ce nouveau minéral liquide. La voie supercritique semble être la voie privilégiée pour un développement à l’échelle industrielle de la fabrication de particules minérales synthétiques (phyllosilicatées, silicatées et autres) en milieu aqueux. Une étude sur l’impact environnemental de ce nouveau procédé a été réalisée afin d’identifier les pistes d’optimisation possibles pour que cette voie soit la plus durable possibleThis thesis project was carried out to develop a continuous process for supercritical fluid synthesis of phyllominerals (especially using water as solvent) to fit synthesis time with industrial requirements: about ten seconds only. This innovative route provides synthetic talc with properties such as high mineralogical and chemical purity, large surface area (several hundred m²/g) and hydrophilic nature resulting in the formulation of the first liquid talc mineral (its natural counterpart being hydrophobic). Moreover, supercritical CO2 drying process implementation allows the obtention of very high specific surface area solid material easily rehydratable to prepare stable synthetic talc gel. This process allows synthetic talc functionalization, thus widening the fields of application for this new liquid mineral. Supercritical route appears as the optimal route to develop industrial scale mineral synthesis preparation (phyllosilicates, silicates and others). Environmental impact study of this new process further identifies possible optimization trails to make this route as sustainable as possible
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Sallem, Fadoua. "Synthèses optimisées et caractérisations avancées de nanotubes de titanate et de leurs fonctionnalisations : vers l'élaboration de nanovecteurs de molécules thérapeutiques." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCK030/document.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est d’élaborer des nanohybrides à base des nanotubes de titanate (TiONts) dans le but de les utiliser comme nanovecteurs d’une molécule thérapeutique : un phénol stilbénique, le 4’ hydroxy 4 (3 aminopropoxy)-trans-stilbène (HAPtS), structurellement proche du trans-resvératrol.Les TiONts sont synthétisés par traitement hydrothermal à partir du dioxyde de titane sous sa forme rutile. Deux méthodes de synthèse hydrothermale (statique et dynamique) ont été étudiées. La deuxième méthode est originale car elle utilise un réacteur conduisant à une agitation mécanique forte par balancement où le temps d’agitation par heure de traitement peut-être contrôlé. Une étude paramétrique a été menée pour évaluer l’impact de la durée de traitement, de la température et du temps d’agitation appliqué par heure sur la morphologie des structures obtenues. Il a été montré que l’agitation par balancement, appliquée durant la synthèse, a un effet accélérateur sur la cinétique de formation des TiONts en mode dynamique. Par optimisation des paramètres de synthèse, il a été possible de réduire la durée de la synthèse des TiONts à 2h seulement, au lieu de 48 h en méthode statique. Des discussions sur la structure cristalline, le mécanisme de formation des TiONts et leur transformation en nanorubans ont également été développées en se basant sur différentes techniques de caractérisations (DRX, MET, ATG, XPS, spectroscopies UV visible, IR et Raman). La morphologie spéciale des TiONts, en spirale (diamètre externe de 10 nm, diamètre interne de 4 nm avec une longueur moyenne d’environ 190 nm) et multicouches (3 à 5 couches) leur confère une surface spécifique élevée (> 200 m²/g).Différentes préfonctionnalisations des TiONts par des ligands organiques biocompatibles ont été effectuées pour améliorer la stabilité des TiONts en suspension et greffer à leur surface des groupements fonctionnels réactifs. Les ligands étudiées sont : deux catéchols, le DHCA et la L-DOPA, l’acide citrique et deux organosilanes, l’APTES et le CPTES. Les paramètres optimaux de greffage ont été déterminés et la présence de liens covalents entre ces ligands et les TiONts ont été établis, principalement par XPS et IR.Après préfonctionnalisation avec le CPTES, le greffage du phénol stilbénique (HAPtS) a été un succès. Cette molécule a été accrochée à la surface des TiONts-CPTES par une réaction de condensation entre le HAPtS et le CPTES par substitution nucléophile et a conduit à un taux de greffage d’environ 20 mg/g de TiONts.Enfin, l’une des originalités de ce travail a consisté à améliorer la biocompatibilité des TiONts, à travers la modification de leur surface par un polymère naturel, le chitosan (CT). Ce dernier a été greffé à la surface des nanotubes par deux méthodes différentes via des liaisons covalentes (greffage étape par étape mettant en œuvre de l’APTES puis du glutaraldehyde) ou via des interactions électrostatiques (adsorption). Après comparaison entre les deux approches, les premiers tests d’évaluation de la toxicité, in vitro (test de cinétique de synthèse des ARN et test du rouge neutre) et in vivo (embryons de poisson zèbre), ont été réalisés et les résultats ont confirmé la biocompatibilité des nanohybrides synthétisés avec les systèmes biologiques. Une étude de la stabilité colloïdale des TiONts-CT dans différents milieux mimant des milieux biologiques a également été menée.Mots clés : Nanotubes de titanate, synthèse hydrothermale dynamique, nanovecteurs, nanohybrides, stabilité colloïdale, fonctionnalisation, greffage, ligands organiques, catéchols, organosilanes, phénol stilbénique, chitosan, biocompatibilitéThe aim of this PhD thesis is to develop new nanohybrids based on titanate nanotubes (TiONts) in order to use them as nanocarrier of a therapeutic molecule: a stilbene phenol, 4'-hydroxy-4-(3-aminopropoxy)-trans-stilbene (HAPtS), which is a transresveratrol derivative.TiONts are synthesized by a hydrothermal treatment from a precursor of rutile titanium dioxide. Two methods of hydrothermal synthesis have been studied (the static and dynamic ones): the second approach uses an original hydrothermal device which provides a vigorous mechanical stirring during the hydrothermal process with controllable stirring time par hour. A parametric study was carried out to evaluate the effect of reaction time, temperature and stirring time during the hydrothermal treatment on the morphology of the obtained products. It has been proved that the mechanical stirring has a great accelerating effect on the kinetics of the TiONts formation during the dynamic hydrothermal synthesis. After optimization of the experimental parameters of the dynamic hydrothermal treatment, it was possible to reduce the time of TiONts synthesis to only 2 hours, instead of 48 hours obtained by the static method. Discussions about the crystal structure of TiONts, about their formation mechanism and their transformation into nanoribbons have been also developed based on different characterization techniques (XRD, TEM, TGA, XPS, UV visible, IR and Raman spectroscopies). Their special hollow morphology (10 nm in outer diameter, inner diameter of 4 nm, average length of about 190 nm) and multilayered structure (3 to 5 layers) impart them a high specific surface area (>200 m²/g). Different prefunctionalizations of TiONts by biocompatible organic ligands have been carried out to improve their colloidal stability and to graft reactive functional groups on their surface. The studied ligands are: two catechols (DHCA and L-DOPA), citric acid and two organosilanes (APTES and CPTES). Optimal grafting parameters were determined and the presence of covalent bonds between these ligands and TiONts was highlighted especially by XPS and IR. After prefunctionalization with CPTES, the stilbenic phenol (HAPtS) was successfully grafted onto TiONts-CPTES surface using a condensation reaction between HAPtS and CPTES through nucleophilic substitution. The resulting grafting rate was of about 20 mg/g of TiONts. Finally, one of the originalities of this work was the improvement of TiONts biocompatibility by surface modification with a natural polymer, chitosan (CT). The latter was grafted by two different approaches via covalent bonds (step by step grafting using APTES then glutaraldehyde as two intermediate molecules) or via electrostatic interactions (adsorption). After comparing the two elaborated nanohybrids, obtained by the two grafting approaches, the first cytotoxicity assessment tests were carried out, in vitro (RNA synthesis test and neutral red test) and in vivo (zebrafish test), and the obtained results confirmed the biocompatibility of these nanohybrids towards biological systems. A colloidal stability study of TiONts-CT in various mimicked biological media was also carried out.Keywords: Titanate nanotubes, dynamic hydrothermal synthesis, nanocarriers, nanohybrids, colloidal stability, functionalization, grafting, organic ligands, catechols, organosilanes, stilbenic phenol, chitosan, biocompatibility
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Galmiche, Marion. "Matériaux hybrides pour de potentielles applications thermoélectriques." Caen, 2016. http://www.theses.fr/2016CAEN2005.
Full textAbstract:
De nouveaux matériaux hybrides lamellaires, potentiellement utilisables pour des applications thermoélectriques à basse température, ont été synthétisés à partir d’acides phosphoniques substitués et ont été caractérisés. Des essais d'intercalation de polymères conducteurs ont également été menés. Les matériaux ont été synthétisés par voie hydrothermale à partir de sels inorganiques de zinc ou de cobalt et d'une molécule organique constituée d’un cycle thiophène sur lequel est greffé une fonction acide phosphonique en position 2 ou 3 : l'acide 2-thiénylphosphonique ou l'acide 3-thiénylphosphonique. La structure lamellaire des composés a été résolue par diffraction des rayons X sur monocristal. Elle est constituée d’une alternance de couches organiques et inorganiques. Dans le cas des composés obtenus à partir de l'acide 2-thiénylphosphonique des structures incommensurables ont été obtenues. Afin d’introduire une conductivité électrique au sein de la couche organique de ces matériaux, qui ne présentent pas de conductivité électrique intrinsèque, deux stratégies ont été envisagé : i) l'intercalation de monomères thiophène ou pyrrole dans le réseau organique puis la polymérisation de ces derniers pour former un polymère conducteur, ii) la polymérisation directe des cycles thiophènes impliqués dans la couche organique du matériaux pour former un polymère conducteurNew lamellar hybrid materials, potentially usable in thermoelectric applications at room temperature, were synthesized from substituted phosphonic acids and were characterised. The intercalation of conductive polymers was also tested. The hybrid materials were synthesized by hydrothermal process by mixing a zinc or a cobalt inorganic salt and an organic molecule made of a thiophene aromatic ring with a phosphonic acid function grafted in position 2 or 3: 2-thienylphosphonic acid or 3-thiernylphosphonic acid. X-Ray diffraction on single crystal allowed the determination of the lamellar structure of these compounds. It is composed of alternating organic and inorganic layers. For the compounds obtained with the 2 thienylphosphonic acid, incommensurate structures were obtained. The compounds did not present any intrinsic electrical conductivity. Therefore, to induce the electrical conductivity within the organic layer, two strategies were chosen: i) the intercalation of pyrrole or thiophene monomers in the organic layer followed by an in-situ polymerization in order to obtain a conductive polymer; ii) the direct in-situ polymerization of the thiophene involved in the organic layer of the material to form a conductive polymer
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Ali, Ahmad Haçan. "Propriétés de sorption des nanocristaux de zéolithe assemblées en films." Caen, 2014. http://www.theses.fr/2014CAEN2043.
Full textAbstract:
Les zéolithes (aluminosilicates microporeux) et en particulier ceux de taille nanométriques ont un fort potentiel pour diverses applications, tels que les composés électroniques, les systèmes hôte/invité, la libération contrôlée de médicaments, les dépôts optiques, les détecteurs, les systèmes photovoltaïques, etc. En plus de leurs petites tailles de particules, les zéolithes de taille nanométrique possèdent une importante surface d’aire externe, une porosité définie, des propriétés de surface contrôlable, des chemins de diffusion courts et une grande stabilité en suspension colloïdale. Les objectifs principaux de cette thèse ont été de préparer des zéolithes de taille nanométrique (de diamètre cristallin inférieur à 100 nm), d’optimiser les procédures de synthèse et de démontrer les performances des zéolithes synthétisés en tant que détecteurs chimiques et absorbants sélectifs. De plus, la toxicité des zéolithes de taille nanométrique a été étudiée; la nature non-toxique des nanoparticules de zéolithes synthétisées en l’absence d’agents structurants organiques ouvre la voie à de nouvelles applications dans la biomédecine, le domaine pharmaceutique ou la fabrication de produits cosmétiques. Durant ces travaux, trois types de zéolithes de taille nanométrique ont été synthétisés. De plus, les procédures de synthèse pour les nanozéolithes ont été modifiés par incorporation in situ de Ni issu de fibres naturelles ou par incorporation post-synthèse de Li. Dans un premier temps, ces travaux ont été focalisés sur l’optimisation des procédures de synthèse pour l’obtention de cristaux de taille nanométrique ayant une microporosité élevée, un caractère hydrophile plus ou moins prononcé et une grande stabilité en suspension colloïdale. Deuxièmement, l’assemblage en films de ces zéolithes par spin-coating a été réalisé. Puis l’utilité de ces films de zéolithes pour l’adsorption sélective de (i) o- et p-cresol, (ii) eau et méthanol, et (iii) dioxyde nitrique a été démontrée. Enfin, la toxicité des nanoparticules de zéolithes a été prouvée, ainsi que l’adsorption sélective envers le fibrinogèneZeolites (microporous aluminosilicates) in particular with nanosized dimensions have potential applications in electronic devices, host-guest systems, drug delivery, optical coatings, sensors, photovoltaic, medicine etc. In addition to the small particle size, nanosized zeolites exhibit large external surface area, defined porosity, controllable surface properties, short diffusion pathway, and high stability in colloidal suspensions. The main goal of this PhD thesis was to prepare zeolites with nanosized dimensions (crystal diameter of less than 100 nm), to optimize the synthesis procedures and to demonstrate their performance as chemical sensors and selective sorbents. Furthermore, the toxicity of the nanosized zeolites was investigated; the non-toxic natures of zeolite nanoparticles synthesized free of organic templates opens the doors for new applications including in biomedicine, pharmaceutical and cosmetic products fabrication. In this study, three types of nanosized zeolites were synthesized. Additionally the syntheses procedures for nanozeolites were modified by in-situ incorporation of Ni originated from natural fibers, and by post-synthesis incorporation of Li. Firstly, the work was mainly focused on the optimization of synthesis procedure to obtain nanocrystals with well-developed microporosity, diverse hydrophilicity and high stability in colloidal suspensions. Secondly, the immobilization of zeolite nanocrystals in films via spin-coating approach was performed. Then the use of these zeolite films for selective adsorption of (i) o- and p-cresol, (ii) water and methanol, and (iii) nitric dioxide was demonstrated. Finally, the toxicity of the zeolite nanoparticles was probed, as well as the selective adsorption toward fibrinogen is demonstrated
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Balencie, Jérémy. "Synthèse de nanoparticules photocatalytiques activables par rayons X pour la mise au point d'une nouvelle thérapie anti-cancéreuse par voie physique." Paris, ENMP, 2008. http://www.theses.fr/2008ENMP1513.
Full text
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Car, Pierre-Emmanuel. "Synthèses, études cristallographiques et magnétiques de borates de vanadium obtenus par voie hydrothermale et leur utilisation comme « building unit »." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S074.
Full textAbstract:
Ce mémoire porte sur la synthèse, les études cristallographiques et les études magnétiques de borates de vanadium obtenus par voie hydrothermale et leur utilisation comme « building-blocks ». Une nouvelle famille cristallochimique a pu être mis en évidence. Cinq symétries différentes ont été mises en évidence avec différents types de contre ions. Des mesures de susceptibilité magnétique sur certaines phases ont montré l'existence d'un comportement ferrimagnétique à basse température. L'étude des propriétés magnétiques des composés présentant un motif polyoxoanionique de type V₁₀ et V₆ a montré l'existence d'interactions plus ou moins fortes. Les ajustements satisfaisants mettent en évidence des couplages antiferromagnétiques faibles pour l'anneau V₆ et très forts pour l'anneau V₁₀. Cinq nouveaux composés présentant différentes dimensionnalités ont pu être isolés, en utilisant nos polyoxoanions comme building-block. Sur les cinq composés isolés. Nous avons pu mettre en évidence que le cuivre est le seul métal de transition conduisant à des édifices étendus (1-D et 2-D)This present work reports the hydrothermal synthesis, crystallographic studies, magnetic studies of polyoxovanadoborates and their use as building blocks for a high dimensionnal design. A new family of compounds has been isolated. At low temperatures ferrimagnetic interactions occur which have not been explained due to the lack of information on the localisation of the magnetic centres within the anion. Magnetic studies of V₁₀ and V₆ compounds showed strong and soft interactions. With the cristallographic study, we have applied magnetic models to explain the magnetic behaviour. Strong antiferromagnetic coupling have been showed for the V₁₀ compound and soft antiferromagnetic coupling have been showed for the V₆ compound. Five new compounds have been isolated during this PhD course. We have used ours polyoxoaniond as a building-unit, and five compounds with different dimensions have been obtained. One is without dimension, two are 1-D, and two are 2-D
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Iriarte, Lecumberri Pedro Ignacio. "Synthèse de minéraux argileux dans le système SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Na2O-H2O entre 150 et 225°C." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2252.
Full textAbstract:
Dans le présent mémoire on a étudié la synthèse de minéraux argileux (kaolinites et smectites) sous diverses conditions hydrothermales de pH (5-10) et de températures (150-225 o̱C), dans le système SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Na2O-H2O. Les matériaux de départ utilisés étaient des gels amorphes avec des stoechiométries de smectite et différentes proportions de cations octaédriques (aluminium, fer et magnésium). Préalablement à la synthèse, on a réalisé une optimisation de la méthode de préparation des gels dans des conditions hydrothermales (pH). La kaolinite se forme dans des conditions de pH légèrement acide. En présence de fer, celui ci s'incorpore à la structure, et la teneur en FeVI peut atteindre 30 %. Dans la gamme de composition étudiée, le système se comporte comme une solution solide octaédrique Al-Fe3+ dans les kaolinites. A partir de gels riches en Al, avec du Fe3+ et avec ou sans Mg et sous des conditions de pH légèrement plus basiques (7-10), des smectites dioctaédriques ont été synthétisées. Dans toutes les séries, notamment dans les échantillons synthétisés pour les plus basses températures, la smectite est accompagnée d'une phase à 7 Å de type kaolinite. Toutes les phases smectitiques néoformées sont de type beidellite. A partir de gels riches en Mg et dans des conditions de pH légèrement alcalin (8-10), des argiles trioctaédriques de type saponite, stévensite et kérolite ont été synthétisées. Dans tous les cas, de la kérolite a été formée. Le gel purement magnésien, aboutissent á la formation d'interstratifiés stevensite/kerolite. Les gels riches en magnésium et contenant du Fe3+, aboutissent à la formation de stevensite et kerolite. Les gels riches en magnésium et contenant de l'aluminium aboutissent à la formation de saponite et de kérolite interstratifiés ou pas interstratifiés. . .