Thèse soutenue

Reaction des organosilanes a l'interface silice/solution. Etude in situ par spectroscopie infrarouge

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Auteur / Autrice : MARIE-JOSE AZZOPARDI
Direction : Hervé Arribart
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Nous avons etudie l'adsorption d'organosilanes sur des surfaces planes de silice, grace a une approche par spectroscopie infrarouge que nous avons mise au point pour contourner la difficulte due a la faible surface specifique des substrats plans. Cette methode consiste a travailler en multireflexion interne (ou atr) dans une cellule liquide contenant l'organosilane en solution dans un solvant organique. La silice est deposee en couche mince sur un cristal d'indice eleve, de silicium ou de germanium. L'etude d'un organosilane ne possedant comme fonction non-organique qu'une fonction silanol si-oh, le triethylsilanol (c#2h#5)#3sioh, tes, a prouve que cette methode experimentale permet l'analyse spectroscopique de quantites inferieures au dixieme de monocouche. Nous avons ainsi montre que le tes s'adsorbe par liaison hydrogene sur des sites silanols de la surface puis se greffe de facon covalente avec un faible taux, au plus une molecule pour 1,5 nm#2. En faisant varier la nature des organosilanes, des monocouches denses et des couches polymerisees ont pu etre preparees. Lors du greffage d'un silane ne possedant qu'une fonction chloree si-cl, le diethylchlorosilane (c#2h#5)#2(h)sicl, une monocouche dense est formee avec, au cours d'une premiere etape, consommation d'eau superficielle. Enfin, la reaction d'un silane possedant deux fonctions si-cl, l'ethyldichlorosilane (c#2h#5)(h)sicl#2, conduit a la formation d'une couche d'organosiloxanes constituee de chaines polymerisees dont la croissance est limitee par la quantite d'eau adsorbee sur la surface de silice. Dans tous les cas, nous avons montre que le greffage des silanes sur la surface de la silice s'effectue par des liaisons siloxanes dont la formation met en jeu des silanols de surface