Synthèse et caractérisation des matériaux poreux silicique
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Date
2022
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Faculté des Sciences
Abstract
Depuis 1992, date de leur découverte, les matériaux mésoporeux siliciques appelés
MTS, ont un connu un développement très important dans la recherche notamment les
applications catalytiques. Ces matériaux, pour la plupart des silicates ou des aluminosilicates,
possèdent une grande surface spécifique et une porosité parfaitement contrôlée. Ils se distinguent
des zéolithes, matériaux microporeux, par une disposition hexagonale dont les parois sont
amorphes. Les pores peuvent avoir des dimensions de l’ordre de 2 à10nm, contrairement aux
zéolithes, matériaux cristallins et dont les pores ont un diamètre de 1,3 nm au maximum.
La découverte de la première famille de matériaux mésoporeux nommée M41S
(MCM-41, MCM-48, et MCM-50), est basée sur l’utilisation d’un agent tensioactif ionique et
d’une source de silice. La synthèse ainsi décrite, montre un agencement de la silice autour de
micelles formées par le tensioactif en solution et qui, une fois la calcination effectuée, permet
d’obtenir des pores de formes régulières et homogènes dans la matrice silicique. Cette matrice
peut être, également de nature aluminosilicate ce qui lui confère un caractère acide (sites de
Lewis ou de Bronsted).
Par la suite, d’autres matériaux mésoporeux ont été découverts (MSU, FSM-16, …). Si le
protocole de synthèse est pratiquement le même, ces matériaux sont obtenus par utilisation de
tensioactifs non ioniques, tels les di-block copolymères ou triblock copolymères pour la synthèse
des matériaux SBA par exemple.
La première application de ces matériaux fut leur utilisation comme support catalytique
puisqu’ils se distinguent par des surfaces spécifiques très grandes, pouvant atteindre les 1000
m2/g ; ensuite, si la surface est fonctionnalisée par des groupements actifs ou des cations de
métaux de transition, ils servent de catalyseurs à de nombreuses réactions en chimie organique ou
chimie fine.
Nous avons, dans ce travail mené la synthèse de nouveaux matériaux mésoporeux en
utilisant un tensioactif non ioniques de type Igépal le DM-970. La formule chimique de ce
composé éthéré montre la présence d’une chaîne éthoxylènique hydrophile (EO)x avec x= 150.
Par ailleurs, ils possèdent une chaîne radicalaire hydrophobe CnH2n+1 avec n=9 et un groupement
phényl situé entre les deux chaînes hydrophile et hydrophobe.