Polyelectrolytes aux interfaces : adsorption et confinement

• Auteur / Autrice : Olivier Théodoly
• Direction : Claudine Williams
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Cette these traite des proprietes de solutions de polyelectrolytes aux interfaces. La premiere partie s'interesse a l'adsorption de polyelectrolytes (polystyrenes sulfonates statistiques a taux de charge compris entre 30% et 90%) pres de surfaces neutres et hydrophobes. L'etude de l'interface solution/air recoupe des mesures de balance de langmuir, d'ellipsometrie, et de reflectivite des rayons x. L'adsorption est toujours tres lente a cause d'un phenomene de barriere electrostatique. A basse force ionique, l'adsorption presente en outre un maximum avec le taux de charge, ce que nous expliquons par un effet de barriere conformationnelle : les molecules les plus hydrophobes sont effondrees en pelotes isolees et chargees qui sont repoussees par une interface neutre. Enfin, soumises a un rincage par de l'eau pure, les couches ne desorbent pas completement, ce qui montre l'existence de barrieres a la desorption. L'existence de ces differentes barrieres energetiques conduit a des phenomenes d'hysteresis et l'etat d'une surface dans une solution de pss depend fortement de son histoire. Parallelement, l'interface solide/liquide est etudiee par une technique nouvelle de reflectivite de rayons x de haute energie a travers l'eau, qui confirme la minceur systematique des couches adsorbees (20a). La deuxieme partie traite des proprietes des polyelectrolytes en milieu confine dans des films de savon. Avec un melange de tensioactif (c12e6) et de polyelectrolyte (pamps), optimise pour eliminer les interactions polymere/surface, les isothermes de pression de disjonction sont reversibles. Ils presentent des oscillations dont la periode varie avec la concentration en c 1 / 2 et correspond exactement a la distance de correlation en volume (mesuree par saxs). Nous montrons egalement que ce phenomene de structuration presente de fortes analogies avec celui de micelles de sds confinees.