Silices de précipitation : traitements hydrothermaux et de fluoration

Precipitated silicas : hydrothermal and fluorination treatments

• Auteur / Autrice : Geoffrey Hartmeyer
• Direction : Philippe Caullet, Bénédicte Lebeau, Claire Marichal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie du solide
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrophilidés

Silice

Résumé

Les applications des silices de précipitation (additifs dans les pneumatiques, le dentifrice, support de catalyseurs. . . ) dépendent de leurs caractéristiques morphologiques et de leurs propriétés de surface. Le présent travail a pour but la modification, par des traitements post-synthèse, des propriétés de surface de 3 silices de précipitation, en vue en particulier de moduler leur équilibre hydrophobe-hydrophile. Les traitements correspondent, soit à des traitements hydrothermaux (en absence d'ions fluorures), soit à des traitements de fluoration par des solutions aqueuses de NH4F et à température ambiante, ces derniers traitements correspondant à l'essentiel du travail de thèse. La caractérisation des silices traitées fait très largement appel à la RMN des noyaux 19F, I H et 29Si. Grâce à une spéciation complète des espèces fluorées formées et à l'examen de l'influence de nombreux paramètres de traitement, des mécanismes de fluoration détaillés sont proposés.

The uses of precipitated silicas (as additives in tyres or toothpaste, as catalysts supports depend on their morphological features and their surface properties. The purpose of this investigation is the modification of 3 precipitated silicas by post-synthesis treatments, in order, in particular, to modulate their hydrophilic-hydrophobic balance. Two kinds of treatments are used, corresponding either to hydrothermal treatments (in absence of fluoride ions) or to fluorination treatments by aqueous solutions of NH4F and at room temperature. The latter treatments constitutes the most part of this thesis work. The 19F, I H and 29 Si Solid State NMR Spectroscopy is widely used to characterize the treated silicas. Thanks to a complete speciation of the formed fluorinated species and to the study of the influence of many parameters of treatment, detailed mechanisms of fluorination are proposed.