Thèse soutenue

Stabilite de dispersions colloidales nanometriques de zircone : effet de la complexation de surface

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Auteur / Autrice : VERONIQUE PEYRE
Direction : L. BELLONI
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Nous etudions l'adsorption de petites molecules organiques a la surface de nanoparticules d'oxydes mineraux (zircone) et ses effets sur la stabilite de la dispersion colloidale. L'adsorption a ete quantifiee par des isothermes d'adsorption et des titrages de surface. En regime dilue, lorsque le ph du sol est augmente, la floculation apparait a ph 4 en l'absence de complexant. La presence d'une couronne protectrice d'acetylacetone (acac) a la surface des particules retarde la floculation jusqu'a ph 7. Les dispersions concentrees, obtenues par compression osmotique, montrent le meme effet de stabilisation. A ph 3, quand les surfaces sont nues, une dispersion peut etre concentree en restant a l'etat liquide jusqu'a 80g/l. Au-dela de cette concentration critique, il se forme un gel transparent, resultat de l'agregation partielle et irreversible des particules. Lorsque les surfaces sont protegees par l'acetylacetone, la concentration critique de gelation est augmentee a 250g/l. De plus, meme au-dela de cette concentration, le phenomene est reversible: si l'on redilue le sol selon le meme chemin, on retrouve les particules initiales, non agregees. On montre que l'acetylacetone bloque les sites chimiquement reactifs, responsables de la condensation inorganique entre particules. L'emploi d'autres molecules protectrices (acide acetique, acide citrique et diethanolamine) permet de mettre en evidence le role de la face externe du complexant (i. E. , tournee vers la solution) dans le bilan des interactions entre particules qui gouvernent les proprietes de compression et de redispersabilite des dispersions protegees. Cette etude se fait a la fois par des mesures de pression osmotique et par diffusion des rayons x aux petits angles, completees par des calculs de mecanique statistique