Emulsions stabilisées par des particules colloïdales stimulables : propriétés fondamentales et matériaux

Emulsions stabilized by stimuli responsive colloidal particles : fundamental properties and materials

• Auteur / Autrice : Mathieu Destribats
• Direction : Fernando Leal-Calderon, Véronique Schmitt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique
• Date : Soutenance le 21/12/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac ; 1963-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Panizza, Philippe Richetti, Valérie Héroguez, Valérie Ravaine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Cabane, Dominique Langevin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Floculation

Colloïdes

Chimie des surfaces

Stabilité

Émulsions

Mots clés libres

Emulsions

Emulsions de Pickering

Interfaces

Floculation

Stabilisation/déstabilisation

Colloïdes

Stimulus

Microgels

Capsules

Coalescence limitée

Angle de contact

Emulsions

Interfaces

Stimulus

Microgels

Capsules

Pickering emulsions

Flocculation

Stabilization/destabilization

Colloids

Limited coalescence

Contact angle

Résumé

Des émulsions particulièrement stables peuvent être formulées à l’aide de particules colloïdales (émulsions dites de Pickering). L’objectif de cette étude est d’accéder à la compréhension des mécanismes de stabilisation des interfaces, ainsi que du lien entre propriétés interfaciales et propriétés macroscopiques des émulsions. Dans ce cadre, la stratégie adoptée repose sur l’utilisation de particules colloïdales dont les caractéristiques peuvent être variées continûment à la fois en amont par la chimie de synthèse (variation de la mouillabilité, de la déformabilité) et in situ par un stimulus (pH, sel, température...). De plus,les émulsions stabilisées par de telles particules deviennent, elles aussi, sensibles aux stimuli et la déstabilisation des émulsions peut être déclenchée à la demande. Les mécanismes d’adsorption, les interactions entre particules aux interfaces et les propriétés résultantes des émulsions sont étudiés. L’établissement de concepts généraux régissant la stabilisation/déstabilisation des émulsions permet d’en contrôler, via la formulation ou le procédé (température, cisaillement), les propriétés d’usage. Enfin les émulsions stabilisées par des particules colloïdales peuvent être utilisées en tant que précurseurs dans la formulation de matériaux plus complexes : ceci est illustré par l’élaboration de capsules à libération thermostimulée

Highly stable emulsions can be formulated using colloidal particles as stabilizers (so-calledPickering emulsions). This study aims at understanding the interfacial stabilizationmechanisms as well as the links between the interfacial properties and the macroscopicproperties of emulsions. In this context, our strategy consists in using colloidal particles forwhich characteristics can be continuously tuned either during the synthesis (variation of theparticles’ wettability or deformability) or in situ by using a stimulus (pH, salt, temperature…).Emulsions stabilized by such particles are stimuli responsive and their destabilization can betriggered on demand. We study and report the mechanisms of particle adsorption, theinteractions between particles anchored at interfaces and the resulting properties of emulsions.Such study allows us to draw general concepts governing the emulsionsstabilization/destabilization and to control their end-use properties via formulation oremulsification process (temperature, shear). Colloidal particle stabilized-emulsions can beused as templates to synthesize more complex materials as illustrated by the elaboration ofcapsules allowing a thermally controlled delivery of their content.