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Colloïdes minéraux, hybrides et supracristaux


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Colloïdes minéraux, hybrides et supracristaux

 

Nanoparticules organisées : suspensions cristal-liquides, matériaux hybrides et supracristaux

 

Les développements récents de la « chimie douce » permettent d’élaborer des suspensions colloïdales stables de nanoparticules anisotropes qui s’auto-organisent en phases cristal-liquides. Ainsi, les suspensions de bâtonnets de goethite présentent les phases isotrope, nématique, lamellaire et colonnaire. De plus, une suspension nématique de bâtonnets de rutile, matériau très utilisé en photo-catalyse, a été élaborée. Par ailleurs, les suspensions aqueuses de certaines argiles naturelles présentent une phase cristal-liquide nématique. L’étude par rhéoSAXS de ces suspensions débute actuellement.

 

Les nanoparticules minérales servent également à formuler des systèmes hybrides organiques/minéraux en vue de l’obtention de mésophases dopées. Le but est de maîtriser la répartition et l’orientation de nano-objets dans une matrice à comportement mécanique contrôlable, en utilisant des systèmes auto-organisés. Les particules insérées sont choisies en fonction de leurs propriétés spécifiques (catalyse, photo-réduction, photo-catalyse, optique...).

 

Des nanoparticules mono-disperses peuvent s’organiser en «  supra-cristaux ». En collaboration avec le LM2N (Université Pierre & Marie Curie), nous avons mis en évidence, par diffraction des rayons X aux petits angles, différentes structures cristallines : cubiques faces centrées, hexagonales compactes, cubiques centrées dans le cas de nanoparticules sphériques, cubiques centrées et cubiques simples pour des nanoparticules cubiques. Des fautes d’empilements sont également fréquemment observées. Les perspectives actuelles sont la compréhension des mécanismes de croissance, pour finalement contrôler l’obtention d’un type donné de structure.

 

Permanents :

Doru Constantin

Patrick Davidson

Marianne Impéror-Clerc

Pierre-Antoine Albouy
Thésards :

Arnaud Dessombz

Andreas Poulos

 

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