Le rôle des matériaux hybrides à base d'argiles dans la protection des œuvres d'art

The role of clay-based hybrid materials in the protection of works of art

• Auteur / Autrice : David Guillermin
• Direction : Maguy Jaber
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 08/10/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'archéologie moléculaire et structurale (Paris ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Christian Bonhomme
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jolanda Spadavecchia, Dimitri Deneele

Mots clés

Mots clés contrôlés

Photodégradation

Pigments

Argile

Chimie inorganique

Mots clés libres

Pigment

Acide carminique

Argile

Spiropyrane

Vieillissement

Polymère cationique

Pigment

Carminic acid

Clay

Spiropyran

Ageing

Cationic polymer

Résumé

Le travail de cette thèse s’intéresse à la stabilisation de plusieurs pigments hybrides.Une première partie traite de pigment obtenu à l’aide de l’acide carminique et de la montmorillonite, une argile commune. Un procédé d’inversion de la charge de surface de l’argile avec un polymère cationique, ou l’utilisation d’argiles modifiées par des polycations de Titane et d’Aluminium, permettent l’élaboration du pigment. La résistance des pigments à la photodégradation est alors testée. Les techniques couplées de RMN, DRX, FTIR et d’EPR permettent d’éclairer l’agencement des molécules organiques sur la surface minérale, et également de suivre le processus de dégradation du colorant.La description de pigments hybrides obtenus à l’aide d’un spiropyrane vient compléter l’étude. Le composé, qui joue le rôle de colorant organique, est ajouté à différentes matrices minérales : l’argile, modifiée ou non, ainsi que la co-précipitation avec des organo-silanes. Ces synthèses permettent d’observer la variété de couleur obtenus en mélangeant un même colorant avec plusieurs matrices de nature différente.

The work of this thesis focuses on the stabilization of several hybrid pigments.The first part deals with pigment obtained with carminic acid and montmorillonite, a common clay. A method of reversing the surface charge of the clay with a cationic polymer, or the use of clays modified with titanium and aluminum polycations, allows the elaboration of the pigment. The resistance of the pigments to photodegradation is then tested. Coupled NMR, DRX, FTIR and EPR techniques help to illuminate the arrangement of organic molecules on the mineral surface, and also to follow the dye degradation process.The description of hybrid pigments obtained using a spiropyran completes the study. The compound, which plays the role of organic dye, is added to different mineral matrices: clay, modified or not, and co-precipitation with organosilanes. These syntheses make it possible to observe the variety of color obtained by mixing the same dye with several matrices of different nature.