FR2852947A1 - INORGANIC MATERIAL WITH HIERARCHIZED STRUCTURE, AND PROCESS FOR ITS PREPARATION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un matériau inorganique à structure hiérarchisée et un procédé sol-gel pour sa préparation.Le matériau est un monolithe constitué par une matrice inorganique. La matrice est constituée par un polymère d'un oxyde métallique, et elle comprend des macropores, des mésopores et des micropores, lesdits pores étant interconnectés. Le procédé de préparation consiste à préparer une émulsion en introduisant une phase huileuse dans une solution aqueuse de tensioactif, en ajoutant une solution aqueuse d'alcoxyde de métal précurseur à la solution de tensioactif, avant ou après la préparation de l'émulsion, à laisser le mélange réactionnel au repos jusqu'à la condensation du précurseur, puis à sécher le mélange.The invention relates to an inorganic material with a hierarchical structure and a sol-gel process for its preparation.The material is a monolith consisting of an inorganic matrix. The matrix is constituted by a polymer of a metal oxide, and it comprises macropores, mesopores and micropores, said pores being interconnected. The preparation process consists of preparing an emulsion by introducing an oily phase into an aqueous solution of surfactant, adding an aqueous solution of precursor metal alkoxide to the solution of surfactant, before or after the preparation of the emulsion, to be left the reaction mixture to stand until the condensation of the precursor, then to dry the mixture.
Description
La présente invention concerne un matériau à structureThe present invention relates to a material with a structure
hiérarchisée et un procédé pour sa fabrication. hierarchical and a process for its manufacture.
Il est connu de préparer des polymères inorganiques, notamment de silice, présentant un ou deux types de 5 porosité. La macroporosité est obtenu par le procédé de mise en forme par une émulsification directe et la microporosité est inhérente à la silice amorphe. It is known to prepare inorganic polymers, in particular of silica, having one or two types of porosity. Macroporosity is obtained by the shaping process by direct emulsification and microporosity is inherent in amorphous silica.
Ainsi, A. Imhof, et al. (Nature, vol. 389, 30 October 1997, p. 948-951) décrivent la mise en oeuvre de procédés 10 sol-gel à partir d'alcoxydes dissous dans un alcool inférieur et hydrolysés par addition d'une faible quantité d'eau, étant rappelé que la plupart des alcoxydes sont très réactifs avec l'eau et ne donnent pas d'émulsions stables. Thus, A. Imhof, et al. (Nature, vol. 389, October 30, 1997, p. 948-951) describe the implementation of sol-gel processes starting from alkoxides dissolved in a lower alcohol and hydrolysed by addition of a small amount of water , it being recalled that most of the alkoxides are very reactive with water and do not give stable emulsions.
Ce document décrit en outre la préparation de matériaux 15 macroporeux monodisperses d'oxyde de titane, de zircone, ou de silice, avec des diamètres de pore entre 50 nm et plusieurs hum, à partir d'une émulsion monodisperse d'huile dans le formamide. Il décrit également un procédé consistant à préparer une émulsion "huile dans formamide", à fractionner 20 l'émulsion pour obtenir une dimension de gouttelettes uniforme, à préparer une solution d'oxyde de métal dans le formamide avec une faible quantité d'eau pour hydrolyser, c'est-à-dire solubiliser l'oxyde, à disperser l'émulsion dans la solution, à centrifuger pour ajuster le volume des 25 gouttelettes, à gélifier par addition d'ammoniac pour augmenter le pH, à laver à l'eau, sécher puis calciner. Ce procédé comporte de nombreuses étapes qui le rendent peu économique. This document further describes the preparation of monodisperse macroporous materials of titanium oxide, zirconia, or silica, with pore diameters between 50 nm and several hum, from a monodisperse oil emulsion in formamide. . It also describes a method of preparing an "oil in formamide" emulsion, fractionating the emulsion to obtain a uniform droplet size, preparing a metal oxide solution in formamide with a small amount of water to hydrolyze, i.e. dissolve the oxide, disperse the emulsion in the solution, centrifuge to adjust the volume of the droplets, gel through the addition of ammonia to increase the pH, wash with water, dry and then calcine. This process has many steps which make it uneconomic.
B. P. Pinks (Adv. Mater. 2002, 14,n' 24, December 17) 30 décrit la préparation de silice poreuse à partir d'une émulsion stabilisée par des particules de silice uniquement, en l'absence de tensioactif. L'évaporation à l'air produit des solides avec différents degrés de porosité et une mouillabilité inhérente. B. P. Pinks (Adv. Mater. 2002, 14, no. 24, December 17) 30 describes the preparation of porous silica from an emulsion stabilized by silica particles only, in the absence of surfactant. Evaporation in air produces solids with varying degrees of porosity and inherent wettability.
Gi-Ra Yi, et al.(Chem. Mater. 1999, 11, 2322-2325) décrivent un procédé qui utilise le dodécylsulfonate de sodium (SDS) comme agent tensioactif. Un sol de silice est préparé en mélangeant tétraéthoxysilane (TEOS) ou de tétra- B0500FR méthoxysilane (TMOS) et HCl sous agitation. La gélification est obtenue par addition d'hydroxyde d'ammonium. Le produit final est obtenu par calcination. Dans un autre mode de réalisation, une émulsion "isooctane dans formamide" est uti5 lisée comme système congruent avec le formamide. L'émulsion est stabilisée par un copolymère tribloc PEG-PPGPEG. Gi-Ra Yi, et al. (Chem. Mater. 1999, 11, 2322-2325) describe a process which uses sodium dodecylsulfonate (SDS) as a surfactant. A silica sol is prepared by mixing tetraethoxysilane (TEOS) or tetra-B0500FR methoxysilane (TMOS) and HCl with stirring. The gelation is obtained by addition of ammonium hydroxide. The final product is obtained by calcination. In another embodiment, an "isooctane in formamide" emulsion is used as a system congruent with formamide. The emulsion is stabilized by a triblock PEG-PPGPEG copolymer.
J. S. Beck, et al. (J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1083410843) décrivent la préparation de solides mésoporeux constitués par un silicate ou un aluminosilicate. Les composés 10 solides obtenus ont une surface spécifique de l'ordre de 700 m2/g et la dimension de pores est entre 15 et 100 A. Le but de la présente invention est de fournir un procédé simple pour la préparation d'un matériau inorganique présentant une grande surface spécifique. J. S. Beck, et al. (J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 1083410843) describe the preparation of mesoporous solids constituted by a silicate or an aluminosilicate. The solid compounds obtained have a specific surface of the order of 700 m2 / g and the pore size is between 15 and 100 A. The aim of the present invention is to provide a simple process for the preparation of an inorganic material with a large specific surface.
Le matériau selon l'invention est un monolithe constitué par une matrice inorganique. Il est caractérisé en ce que ladite matrice inorganique est constituée par un polymère d'un oxyde métallique, et ce qu'elle comprend des macropores ayant une dimension moyenne dA de 1 pm à 20 pm, 20 des mésopores ayant une dimension moyenne dE de 20 à 30 À et des micropores ayant une dimension moyenne d, de 5 à 10 A, lesdits pores étant interconnectés. The material according to the invention is a monolith constituted by an inorganic matrix. It is characterized in that said inorganic matrix consists of a polymer of a metal oxide, and that it comprises macropores having an average dimension dA of 1 pm to 20 pm, 20 of the mesopores having an average dimension dE of 20 to 30 A and micropores having an average dimension d, from 5 to 10 A, said pores being interconnected.
Par monolithe, on entend un objet solide ayant une dimension moyenne d'au moins 1 mm. By monolith is meant a solid object having an average dimension of at least 1 mm.
L'oxyde métallique est un oxyde d'un ou plusieurs métaux, l'un au moins des métaux étant du type capable de former un alcoxyde. A titre d'exemple de métaux capables de former un alcoxyde, on peut citer Si, Ti, Zr, Th, Nb, Ta, V, W et Al. The metal oxide is an oxide of one or more metals, at least one of the metals being of the type capable of forming an alkoxide. By way of example of metals capable of forming an alkoxide, mention may be made of Si, Ti, Zr, Th, Nb, Ta, V, W and Al.
L'oxyde métallique peut être un oxyde simple, et il s'agit alors d'un oxyde de l'un des métaux ci-dessus. The metal oxide can be a simple oxide, and it is then an oxide of one of the above metals.
L'oxyde métallique peut aussi être un oxyde mixte d'au moins deux métaux, et l'un au moins des métaux est alors choisi parmi les métaux ci-dessus, le ou les autres métaux pouvant 35 être choisis parmi d'autres métaux, notamment B et Sn. The metal oxide can also be a mixed oxide of at least two metals, and at least one of the metals is then chosen from the above metals, the other metal or metals being able to be chosen from other metals, especially B and Sn.
Les matériaux dont la matrice inorganique est un polymère de silice ou d'un oxyde mixte de silice sont particulièrement préférés. Materials whose inorganic matrix is a polymer of silica or of a mixed silica oxide are particularly preferred.
B0500FR La matrice inorganique peut contenir en outre une charge, par exemple une charge carbonée telle que des nanofilaments, des nanotubes ou de la poudre de carbone. La charge peut en outre être un polymère d'un monomère qui a un carac5 tère hydrophile marqué, choisi par exemple parmi l'acide acrylique, l'acrylamide, la vinylpyrolidone, les méthacrylates portant des fonctions hydrophiles telles que notamment OH, COOH, NH, (notamment le méthacrylate d'hydroxyméthyle). B0500FR The inorganic matrix can also contain a filler, for example a carbonaceous filler such as nanofilaments, nanotubes or carbon powder. The filler can also be a polymer of a monomer which has a marked hydrophilic character, chosen for example from acrylic acid, acrylamide, vinylpyrolidone, methacrylates carrying hydrophilic functions such as in particular OH, COOH, NH , (in particular hydroxymethyl methacrylate).
Un matériau selon la présente invention est obtenu par 10 un procédé solgel, caractérisé en ce qu'on prépare une émulsion en introduisant une phase huileuse dans une solution aqueuse de tensioactif, on ajoute une solution aqueuse d'au moins un alcoxyde de métal précurseur de l'oxyde formant la matrice inorganique à la solution de tensioactif, 15 avant ou après la préparation de l'émulsion, on laisse le mélange réactionnel au repos jusqu'à la condensation du précurseur, puis l'on sèche le mélange pour obtenir un monolithe. A material according to the present invention is obtained by a solgel process, characterized in that an emulsion is prepared by introducing an oily phase into an aqueous solution of surfactant, an aqueous solution of at least one alkali metal precursor is added. the oxide forming the inorganic matrix in the surfactant solution, before or after the preparation of the emulsion, the reaction mixture is left to stand until the precursor has condensed, then the mixture is dried to obtain a monolith .
La solution de précurseur de l'oxyde formant la matrice 20 inorganique du matériau de l'invention contient au moins un alcoxyde. Lorsque la matrice inorganique est constituée par un oxyde mixte, on utilise un mélange de précurseurs parmi lesquels au moins l'un est un alcoxyde. The oxide precursor solution forming the inorganic matrix of the material of the invention contains at least one alkoxide. When the inorganic matrix consists of a mixed oxide, a mixture of precursors is used, of which at least one is an alkoxide.
Comme exemples d'alcoxydes, on peut citer les composés 25 R'n (OR)m-nM dans lesquels M représente un métal ayant la valence m, et 0 n < m, R représente un radical alkyle ayant de 1 à 5 atomes de carbone, R' représente un radical alkyle ou un radical aryle qui portent éventuellement un ou plusieurs groupes fonctionnels. On peut citer par exemple 30 Si(OR) 4, Ti(OR) 4, Zr(OR) 4, Th(OR) 4, Nb(OR) 5, Ta(OR)5 et Al(OR)3. On peut également citer les composés VO(OR)3 et W(OR)6. Les alcoxydes dans lesquels R est un méthyle ou un éthyle sont particulièrement préférés. As examples of alkoxides, mention may be made of the compounds R'n (OR) m-nM in which M represents a metal having the valence m, and 0 n <m, R represents an alkyl radical having from 1 to 5 atoms carbon, R ′ represents an alkyl radical or an aryl radical which optionally carry one or more functional groups. We can cite for example 30 Si (OR) 4, Ti (OR) 4, Zr (OR) 4, Th (OR) 4, Nb (OR) 5, Ta (OR) 5 and Al (OR) 3. Mention may also be made of the compounds VO (OR) 3 and W (OR) 6. The alkoxides in which R is methyl or ethyl are particularly preferred.
Les précurseurs utilisables en association avec au 35 moins un alcoxyde peuvent être choisis par exemple parmi les hydroxydes tels que Al(OH)3, les oxydes tels que B203 ou V205, les chlorures tels que SnCl4, ZrCl4 ou TiCl4, ou les B0500FR oxychlorures tels que ZrOCl2.2H20, ou les oxydes mixtes tels que le métavanadate de sodium. The precursors which can be used in combination with at least one alkoxide can be chosen, for example, from hydroxides such as Al (OH) 3, oxides such as B203 or V205, chlorides such as SnCl4, ZrCl4 or TiCl4, or B0500FR oxychlorides such as ZrOCl2.2H20, or mixed oxides such as sodium metavanadate.
Par exemple, une matrice de silice est obtenue à partir d'une solution aqueuse d'un alcoxyde R'n(OR)4-nSi dans lequel 5 R, R' et n ont la signification précédente. Lorsque la matrice inorganique est constituée par un oxyde mixte de silicium et d'un métal M, on utilise un solution d'alcoxyde de silicium et un précurseur du métal M qui peut être un alcoxyde de M ou un précurseur non alcoxyde de M. La phase huileuse est constitué par un ou plusieurs composés choisis parmi les alcanes linéaires ou ramifiés ayant au moins 12 atomes de carbone. A titre d'exemple, on peut citer le dodécane et l'hexadécane. La phase huileuse peut en outre être constituée par une huile de silicone de 15 faible viscosité, c'est-à-dire inférieure à 400 centipoise. For example, a silica matrix is obtained from an aqueous solution of an alkoxide R'n (OR) 4-nSi in which 5 R, R 'and n have the previous meaning. When the inorganic matrix consists of a mixed oxide of silicon and of a metal M, a solution of silicon alkoxide and a metal precursor M which may be an alkoxide of M or a non-alkoxide precursor of M. La is used. oily phase consists of one or more compounds chosen from linear or branched alkanes having at least 12 carbon atoms. By way of example, mention may be made of dodecane and hexadecane. The oily phase can also consist of a silicone oil of low viscosity, that is to say less than 400 centipoise.
Lorsque la solution de tensioactif est utilisée sous forme d'une phase épaisse, il est préférable d'introduire la phase huileuse goutte à goutte dans la solution de tensioactif. Le goutte à goutte n'est pas indispensable lorsque 20 l'on utilise pour faire le mélange des constituants, un dispositif tel qu'un ultraturax qui génère un brassage intensif. When the surfactant solution is used in the form of a thick phase, it is preferable to introduce the oily phase dropwise into the surfactant solution. Drip is not essential when a device such as an ultraturax is used to mix the constituents which generates intensive stirring.
L'agent tensioactif peut être un tensioactif cationique choisi notamment parmi le bromure de tétradécyltriméthyl25 ammonium (TTAB) ou le bromure de dodécyltriméthylammonium. The surfactant can be a cationic surfactant chosen in particular from tetradecyltrimethyl ammonium bromide (TTAB) or dodecyltrimethylammonium bromide.
Dans ce cas, le milieu réactionnel est porté à un pH inférieur à 3, de préférence inférieur à 1. In this case, the reaction medium is brought to a pH of less than 3, preferably less than 1.
L'agent tensioactif peut être un tensioactif anionique choisi parmi le dodécylsulfate de sodium, le dodécylsulfo30 nate de sodium et le dioctylsulfosuccinate de sodium (AOT). The surfactant can be an anionic surfactant chosen from sodium dodecylsulfate, sodium dodecylsulfonate and sodium dioctylsulfosuccinate (AOT).
Dans ce cas, le milieu réactionnel est porté à un pH supérieur à 10. In this case, the reaction medium is brought to a pH greater than 10.
L'agent tensioactif peut être un tensioactif non ionique choisi parmi les tensioactifs à tête éthoxylée, et les 35 nonylphénols. Dans ce cas, le milieu réactionnel est porté à un pH supérieur à 10 ou inférieur à 3, de préférence inférieur à 1. The surfactant can be a nonionic surfactant chosen from surfactants with an ethoxylated head, and nonylphenols. In this case, the reaction medium is brought to a pH greater than 10 or less than 3, preferably less than 1.
B0500FR Lorsque le monolithe contient une charge carbonée telle que des nanofilaments, des nanotubes ou de la poudre de carbone, cette charge est introduite dans le milieu réactionnel par dispersion dans la solution d'agent tensioactif. 5 Lorsque la charge est un polymère d'un monomère qui a un caractère hydrophile, elle est introduite par dispersion de nanofilaments ou de poudre dudit polymère dans la solution d'agent tensioactif. B0500FR When the monolith contains a carbonaceous filler such as nanofilaments, nanotubes or carbon powder, this filler is introduced into the reaction medium by dispersion in the solution of surfactant. When the filler is a polymer of a monomer which has a hydrophilic character, it is introduced by dispersing nanofilaments or powder of said polymer into the surfactant solution.
Lors de la préparation de l'émulsion, on utilise des 10 quantités respectives de solution aqueuse et de phase huileuse telles que le rapport phase aqueuse/phase huileuse soit inférieur à 1/4 pour limiter les phénomènes indésirables de ségrégation. When preparing the emulsion, respective amounts of aqueous solution and oily phase are used such that the ratio of aqueous phase to oily phase is less than 1/4 to limit the undesirable phenomena of segregation.
La concentration en agent tensioactif est de préférence 15 supérieure à 10% en masse par rapport à la quantité totale d'eau, pour obtenir un milieu réactionnel initial visqueux et favoriser l'émulsification. The concentration of surfactant is preferably greater than 10% by mass relative to the total amount of water, in order to obtain an initial viscous reaction medium and to promote emulsification.
La concentration en précurseur de la matrice inorganique est, de préférence, supérieure à 10% en masse par rap20 port à la phase aqueuse, pour obtenir une minéralisation totale du matériau et une bonne tenue mécanique. The concentration of precursor of the inorganic matrix is preferably greater than 10% by mass relative to the aqueous phase, in order to obtain total mineralization of the material and good mechanical strength.
Lors de l'étape de condensation, lorsque le milieu réactionnel est laissé au repos après le mélange de la solution de précurseur inorganique et la solution de tensio25 actif, le ou les alcoxydes subissent une hydrolyse qui donne un composé hydroxylé, ledit composé hydroxylé se condensant ensuite pour former la matrice inorganique du matériau. La durée de l'hydrolyse est typiquement de quelques minutes. La durée de la condensation dépend du pH du milieu. Lorsque le 30 pH du milieu réactionnel est inférieur à 1, voire négatif, ou bien lorsque le pH du milieu est très fortement basique (proche de 14), la durée de la condensation est de l'ordre de 2 à 3 heures. Lorsque le pH tend vers 1,2, (qui représente le point isoélectrique de la silice), la condensation est 35 plus lente et nécessite typiquement au moins une quinzaine de jours. Dans ce dernier cas, le matériau final obtenu est un polymère inorganique très dur. L'étape d'hydrolyse/ condensation de précurseurs du type alcoxyde est effectuée B0500FR avantageusement à une température proche de la température ambiante. During the condensation step, when the reaction medium is left to stand after mixing the inorganic precursor solution and the active surfactant solution, the alkoxide (s) undergo a hydrolysis which gives a hydroxylated compound, said hydroxylated compound condensing then to form the inorganic matrix of the material. The duration of the hydrolysis is typically a few minutes. The duration of the condensation depends on the pH of the medium. When the pH of the reaction medium is less than 1, or even negative, or else when the pH of the medium is very strongly basic (close to 14), the duration of the condensation is of the order of 2 to 3 hours. When the pH tends towards 1.2, (which represents the isoelectric point of silica), the condensation is slower and typically requires at least a fortnight. In the latter case, the final material obtained is a very hard inorganic polymer. The hydrolysis / condensation step of precursors of the alkoxide type is carried out B0500FR advantageously at a temperature close to room temperature.
Lorsque la solution aqueuse de précurseur contient en outre au moins un précurseur autre qu'un alcoxyde, la 5 condensation peut s'effectuer en deux étapes, la condensation du (des) alcoxyde(s) étant catalysée par le pH du milieu, la condensation subséquente du (des) précurseur(s) non alcoxyde(s) étant éventuellement catalysée par chauffage. When the aqueous precursor solution also contains at least one precursor other than an alkoxide, the condensation can be carried out in two stages, the condensation of the alkoxide (s) being catalyzed by the pH of the medium, the condensation subsequent non-alkoxide precursor (s) being optionally catalyzed by heating.
Le séchage peut être effectué à l'air, ou par lyophilisation. Drying can be carried out in air, or by freeze-drying.
Le monolithe obtenu après séchage présente les trois degrés de porosité (microporosité, mésoporosité et macroporosité) . Cependant, les pores peuvent être obturés par des 15 résidus organiques. Les résidus organiques provenant de la phase huileuse se trouvent essentiellement dans les macropores et peuvent être éliminés par simple lavage avant le séchage, par exemple à l'aide d'un solvant organique volatil tel que l'acétone, le THF ou leurs mélanges. Les résidus 20 organiques provenant de l'agent tensioactif se trouvent essentiellement dans les mésopores et peuvent être éliminés par une calcination, effectuée par exemple à une température entre 6000C et 7000C. Lorsque le monolithe contient une charge carbonée, il forme après séchage un matériau 25 composite constitué par la matrice de polymère inorganique présentant les trois degrés de porosité, au sein de laquelle la charge carbonée est répartie. La calcination de ce matériau composite doit être effectuée en milieu réducteur pour éviter l'élimination de la charge carbonée sous forme 30 de CO ou de C02. The monolith obtained after drying has the three degrees of porosity (microporosity, mesoporosity and macroporosity). However, the pores can be closed with organic residues. Organic residues from the oily phase are mainly found in macropores and can be removed by simple washing before drying, for example using a volatile organic solvent such as acetone, THF or their mixtures. The organic residues from the surfactant are mainly found in the mesopores and can be removed by calcination, for example carried out at a temperature between 6000C and 7000C. When the monolith contains a carbonaceous filler, it forms, after drying, a composite material consisting of the inorganic polymer matrix having the three degrees of porosity, within which the carbonaceous filler is distributed. The calcination of this composite material must be carried out in a reducing medium in order to avoid the elimination of the carbonaceous charge in the form of CO or CO 2.
Le matériau proposé peut être utilisé dans diverses applications, notamment comme substitut osseux de synthèse. The proposed material can be used in various applications, in particular as a synthetic bone substitute.
La présente invention est décrite plus en détail par les exemples suivants, auxquels elle n'est cependant pas 35 limitée. The present invention is described in more detail by the following examples, to which it is not, however, limited.
Les matériaux obtenus ont été caractérisés sur différentes échelles de tailles. La macroporosité et la mésoporosité ont été caractérisées de manière qualitative B0500FR respectivement par une technique de microscopie électronique à balayage (MEB), et par une technique de microscopie électronique à transmission (MET). The materials obtained were characterized on different size scales. Macroporosity and mesoporosity were qualitatively characterized B0500FR respectively by a scanning electron microscopy (SEM) technique, and by a transmission electron microscopy (TEM) technique.
La mésoporosité et la microporosité ont été quantifiées 5 et ségrégées par une technique d'adsorption-désorption d'azote (méthode B.E.T.). Mesoporosity and microporosity were quantified 5 and segregated by a nitrogen adsorption-desorption technique (B.E.T. method).
Exemple 1Example 1
On a ajouté 3,5 g de tétraéthoxysilane (TEOS) à 16,5 g d'une solution aqueuse de bromure de tétradécyltriméthyl10 ammonium (TTAB) à 35% que l'on a portée à pH 0,07. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax commercialisé sous la marque Polytron . L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans le15 quel la réaction sol-gel (c'est-à-dire la prise en masse du polymère inorganique) a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée sur une période d'une semaine. Le matériau obtenu, désigné par A, a été lavé dans un mélange acétone / tétrahydrofurane (THF) (3 fois pendant 24 heures) et séché à 20 l'air. La partie organique, qui réalise l'empreinte de la mésostructure, a été extraite par calcination à 650 C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est désigné par AC. 3.5 g of tetraethoxysilane (TEOS) were added to 16.5 g of a 35% aqueous solution of tetradecyltrimethyl ammonium bromide (TTAB) which was brought to pH 0.07. The solution was deposited in a mortar to which 30 g of dodecane was additionally added and it was emulsified using an ultraturax sold under the brand Polytron. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction (i.e. the solidification of the inorganic polymer) took place. This condensation stage took place over a period of one week. The material obtained, designated A, was washed in an acetone / tetrahydrofuran (THF) mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part, which produces the imprint of the mesostructure, was extracted by calcination at 650 C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by AC.
La figure la représente une micrographie du matériau A, 25 montrant la macroporosité, obtenue par MEB. La barre d'échelle représente 1,9 pm. FIG. 1a represents a micrograph of the material A, showing the macroporosity, obtained by SEM. The scale bar represents 1.9 µm.
Les figures 2a et 2b représentent une micrographie respectivement des matériaux A et AC, montrant la mésoporosité, obtenue par MET. Les barres d'échelle 30 représentent respectivement 100 nm et 50 nm. FIGS. 2a and 2b represent a micrograph of the materials A and AC respectively, showing the mesoporosity, obtained by TEM. The scale bars 30 represent 100 nm and 50 nm respectively.
La figure 3a représente des diffractogrammes de rayons X aux petits angles du matériau A (courbe définie par des carrés pleins), et du matériau AC (courbe définie par des triangles). FIG. 3a represents X-ray diffractograms at small angles of the material A (curve defined by solid squares), and of the material AC (curve defined by triangles).
Ces figures montrent que les mésopores sont séparés par une distance caractéristique (40 À en moyenne). A l'échelle mésoscopique, les pores sont organisés et présentent une structure vermiculaire. These figures show that the mesopores are separated by a characteristic distance (40 A on average). At the mesoscopic scale, the pores are organized and have a vermicular structure.
B0500FRB0500FR
Exemple 2Example 2
On a ajouté 4 g de TEOS à 10 g d'une solution aqueuse de TTAB à 35% que l'on a portée à pH -0,2. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 5 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée sur une période de 24 heures. 4 g of TEOS was added to 10 g of a 35% aqueous TTAB solution which was brought to pH -0.2. The solution was placed in a mortar to which 530 g of dodecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place over a 24-hour period.
Le matériau obtenu, désigné par B, a été lavé dans un 10 mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. La partie organique a été extraite par calcination à 6500C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est désigné par BC. The material obtained, designated B, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 6500C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by BC.
La figure lb représente une micrographie MEB du 15 matériau B, montrant la macroporosité. La barre d'échelle représente 1,9 pm. Figure 1b represents a SEM micrograph of material B, showing the macroporosity. The scale bar represents 1.9 µm.
La figure 3b représente des diffractogrammes de rayons X aux petits angles du matériau B (courbe définie par des carrés pleins), et du matériau BC (courbe définie par des 20 triangles). FIG. 3b represents X-ray diffractograms at small angles of the material B (curve defined by solid squares), and of the material BC (curve defined by triangles).
Exemple 3Example 3
On a ajouté 0,5 g de Ti(OEt)4, puis 5 g de TEOS à 16,5 g d'une solution aqueuse de TTAB à 35% que l'on a portée à pH -0,05. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel 25 on a ajouté en outre 30 g d'hexadécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu, se traduisant par une prise en masse du polymère inorganique SiO2. Cette étape de condensation s'est déroulée sur 30 une période de 24 heures. Ensuite, le matériau obtenu a été porté à 750C pour catalyser la réaction de condensation du système TiO2. Cette seconde étape de condensation a duré 2 heures. 0.5 g of Ti (OEt) 4 was added, then 5 g of TEOS to 16.5 g of a 35% aqueous solution of TTAB which was brought to pH -0.05. The solution was placed in a mortar to which 30 g of hexadecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place, resulting in a solidification of the inorganic polymer SiO2. This condensation step took place over a 24 hour period. Then, the material obtained was brought to 750C to catalyze the condensation reaction of the TiO2 system. This second condensation stage lasted 2 hours.
Le matériau désigné par C obtenu a été lavé dans un 35 mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. La partie organique a été extraite par calcination à 6500C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est désigné par CC. The material designated by C obtained was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 6500C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by CC.
B0500FR La figure lc représente une micrographie MEB du matériau C, montrant la macroporosité. La barre d'échelle représente 8 pm. B0500FR Figure lc represents a SEM micrograph of the material C, showing the macroporosity. The scale bar represents 8 pm.
Les figures 2c et 2d représentent une micrographie MET 5 respectivement des matériaux C et CC, montrant la mésoporosité. Les barres d'échelle représentent chacune 20 nm. FIGS. 2c and 2d represent a MET 5 micrograph of the materials C and CC respectively, showing the mesoporosity. The scale bars each represent 20 nm.
La figure 3c représente des diffractogrammes de rayons X aux petits angles du matériau C (courbe définie par des carrés pleins), et du matériau CC (courbe définie par des 10 triangles). FIG. 3c represents X-ray diffractograms at small angles of the material C (curve defined by solid squares), and of the material CC (curve defined by 10 triangles).
La surface spécifique du matériau CC, mesurée par la méthode B.E.T., est de 1248 m2/g. The specific surface of the CC material, measured by the B.E.T. method, is 1248 m2 / g.
Exemple 4Example 4
On a ajouté 5 g de TEOS à 15 g d'une solution aqueuse 15 de TTAB à 35% que l'on a portée à pH -0,1. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape 20 de condensation s'est déroulée sur une période de 48 heures. 5 g of TEOS was added to 15 g of a 35% aqueous solution of TTAB which was brought to pH -0.1. The solution was placed in a mortar to which 30 g of dodecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation step 20 took place over a period of 48 hours.
Le matériau obtenu, désigné par D, a été lavé dans un mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. The material obtained, designated by D, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried.
La partie organique a été extraite par calcination à 650OC. The organic part was extracted by calcination at 650OC.
Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est 25 désigné par DC. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by DC.
La figure ld représente une micrographie MEB du matériau D, montrant la macroporosité. La barre d'échelle représente 1,9 pm. FIG. 1d represents a SEM micrograph of the material D, showing the macroporosity. The scale bar represents 1.9 µm.
La figure 3d représente des diffractogrammes de rayons 30 X aux petits angles du matériau D (courbe définie par des carrés pleins), et du matériau DC (courbe définie par des triangles). FIG. 3d represents X-ray diffractograms at small angles of the material D (curve defined by solid squares), and of the material DC (curve defined by triangles).
Exemple 5Example 5
On a ajouté 3 g de TEOS à 16,5 g d'une solution aqueuse 35 de TTAB à 35% que l'on a portée à pH +0,05. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g d'hexadécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultratu- B0500FR rax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée pendant une semaine. Le matériau obtenu, désigné par E, a été lavé dans un mélange 5 acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. La partie organique a été extraite par calcination à 6500C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est désigné par EC. 3 g of TEOS was added to 16.5 g of a 35% aqueous solution of TTAB which was brought to pH +0.05. The solution was placed in a mortar to which 30 g of hexadecane was further added and emulsified using an ultratu-B0500FR rax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place for a week. The material obtained, designated by E, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 6500C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by EC.
La figure le représente une micrographie MEB du 10 matériau C, montrant la macroporosité. La barre d'échelle représente 8 pm. The figure shows a SEM micrograph of the material C, showing the macroporosity. The scale bar represents 8 pm.
Les figures 2e et 2f représentent une micrographie MET respectivement des matériaux E et EC, montrant la mésoporosité. Les barres d'échelle représentent respectivement 15 100 nm et 20 nm. Figures 2e and 2f represent a MET micrograph of materials E and EC respectively, showing the mesoporosity. The scale bars represent 15,100 nm and 20 nm respectively.
La figure 3E représente des diffractogrammes de rayons X aux petits angles du matériau e (courbe définie par des carrés pleins), et du matériau EC (courbe définie par des triangles). FIG. 3E represents X-ray diffractograms at small angles of the material e (curve defined by solid squares), and of the material EC (curve defined by triangles).
Exemple 6Example 6
On a ajouté 4 g de TEOS à 16 g d'une solution aqueuse de TTAB à 35% que l'on a portée à pH +0,5. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultra25 turax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée sur une période de quinze jours. Le matériau obtenu, désigné par F, a été lavé dans un mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à 30 l'air. La partie organique a été extraite par calcination à 650 C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu est désigné par FC. 4 g of TEOS were added to 16 g of a 35% aqueous TTAB solution which was brought to pH +0.5. The solution was deposited in a mortar to which 30 g of dodecane was further added and emulsified using an ultra-turax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place over a period of fifteen days. The material obtained, designated F, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 650 C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained is designated by FC.
La figure lf représente une micrographie MEB du matériau F, montrant la macroporosité. La barre d'échelle 35 représente 4,um. FIG. 1f represents a SEM micrograph of the material F, showing the macroporosity. The scale bar 35 represents 4 µm.
La figure 3f représente des diffractogrammes de rayons X aux petits angles du matériau F (courbe définie par des B0500FR carrés pleins), et du matériau FC (courbe définie par des triangles). FIG. 3f represents X-ray diffractograms at small angles of the material F (curve defined by solid square B0500FR), and of the material FC (curve defined by triangles).
La surface spécifique du matériau FC, mesurée par la méthode B.E.T., est de 837,82 m2/g. The specific surface of the FC material, measured by the B.E.T. method, is 837.82 m2 / g.
Exemple 7Example 7
On a ajouté 3,5 g de TEOS à 16 g d'une solution aqueuse de TTAB à 35% dans laquelle on a dispersé au préalable 0,3 g de nanofilaments de carbone et que l'on a portée à pH +0,04. 3.5 g of TEOS was added to 16 g of a 35% aqueous TTAB solution in which 0.3 g of carbon nanofilaments were dispersed beforehand and which was brought to pH +0.04 .
La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a 10 ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée sur une période de quinze jours. Le matériau obtenu, désigné par G, 15 a été lavé dans un mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. Le matériau minéral ainsi obtenu, est un matériau composite constitué par une matrice de Sio2 dans laquelle sont répartis les nanofilaments de carbone. Il est calciné sous atmosphère réductrice pour obtenir un 20 matériau GC dans lequel la charge minérale est conservée. The solution was placed in a mortar to which 30 g of dodecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place over a period of fifteen days. The material obtained, designated as G, 15 was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The mineral material thus obtained is a composite material constituted by a matrix of Sio2 in which the carbon nanofilaments are distributed. It is calcined under a reducing atmosphere to obtain a GC material in which the mineral filler is kept.
Exemple 8Example 8
On a ajouté 3,5 g de TEOS à 16 g d'une solution aqueuse de TTAB à 35% dans laquelle on a dispersé au préalable 0,03 g de nanofilaments de carbone et que l'on a ensuite 25 portée à pH +0,04. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est dérou30 lée sur une période de quinze jours. Le matériau obtenu, désigné par H, a été lavé dans un mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. La partie organique a été extraite par calcination à 17000C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée ainsi obtenu, désigné par HC 35 est, comme dans l'exemple précédent, un matériau composite constitué par une matrice de Sio2 dans laquelle sont répartis les nanofilaments de carbone. L'augmentation de la B0500FR teneur en nanofilaments de carbone permet d'optimiser les propriétés de conduction du matériau. 3.5 g of TEOS was added to 16 g of a 35% aqueous TTAB solution in which 0.03 g of carbon nanofilaments were dispersed beforehand and which was then brought to pH +0 , 04. The solution was placed in a mortar to which 30 g of dodecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place over a period of fifteen days. The material obtained, designated by H, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 17000C. The mineral material with hierarchical porosity thus obtained, designated by HC 35 is, as in the previous example, a composite material constituted by a matrix of Sio2 in which the carbon nanofilaments are distributed. The increase in the carbon nanofilament content B0500FR makes it possible to optimize the conduction properties of the material.
Exemple 9Example 9
On a ajouté 3,5 g de TEOS à 16 g d'une solution aqueuse 5 de TTAB à 35% dans laquelle on a préalablement dispersé 0,3 g de métavanadate de sodium et que l'on a ensuite portée à pH +0,04. La solution a été déposée dans un mortier dans lequel on a ajouté en outre 30 g de dodécane et l'on a émulsifié à l'aide d'un ultraturax. L'émulsion concentrée 10 obtenue a été déposée dans un moule dans lequel la réaction sol-gel a eu lieu. Cette étape de condensation s'est déroulée sur une période de quinze jours. Le matériau obtenu, désigné par I, a été lavé dans un mélange acétone/THF (3 fois pendant 24 heures) et séché à l'air. La partie 15 organique a été extraite par calcination à 650 C. Le matériau minéral à porosité hiérarchisée néoformé est désigné par IC. 3.5 g of TEOS were added to 16 g of a 35% aqueous solution of TTAB in which 0.3 g of sodium metavanadate was previously dispersed and which was then brought to pH +0, 04. The solution was placed in a mortar to which 30 g of dodecane was further added and emulsified using an ultraturax. The concentrated emulsion 10 obtained was deposited in a mold in which the sol-gel reaction took place. This condensation stage took place over a period of fifteen days. The material obtained, designated by I, was washed in an acetone / THF mixture (3 times for 24 hours) and air dried. The organic part was extracted by calcination at 650 C. The mineral material with newly hierarchical porosity is designated by IC.
B0500FRB0500FR
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007000310A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | K.U.Leuven Research & Development | Process for producing sintered porous materials |
FR2912400A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-15 | Univ Paris Curie | Material in the form of a honeycomb monolith, useful as an adsorbent or catalyst support, comprises an inorganic oxide polymer with organic substituents |
FR2947564A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-07 | Univ Paris Curie | HETEROGENEOUS ENZYMATIC CATALYST, PROCESS FOR PREPARATION AND USE |
WO2011089356A1 (en) | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Centre National De La Recherche Scientifique | Enzymatic modifications of a cellular monolithic carbon and uses thereof |
WO2012049412A1 (en) | 2010-10-11 | 2012-04-19 | Centre National De La Recherche Scientifique | Process for preparing cellular inorganic monolithic materials and uses of these materials |
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Families Citing this family (3)
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Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
ANTONIETI M ET AL: "SYNTHESIS OF MESOPOROUS SILICA WITH LARGE PORES AND BIMODEL PORE SIZE DISTRIBUTION BY TEMPLATING OF POLYMER LATICES", ADVANCED MATERIALS, VCH VERLAGSGESELLSCHAFT, WEINHEIM, DE, vol. 10, no. 2, 22 January 1998 (1998-01-22), pages 154 - 159, XP000727863, ISSN: 0935-9648 * |
BULENT E. YOLDAS: "MICROSTRUCTURE OF MONOLITHIC MATERIALS FORMED BY HEAT TREATMENT OF CHEMICALLY POLYMERIZED PRECURSORS IN THE AL2O3-SIO2 BINARY", CERAMIC BULLETIN, vol. 59, no. 4, 1980, pages 479 - 483, XP009016948 * |
NAKANISHI K ET AL: "EFFECTS OF AGING AND SOLVENT EXCHANGE ON PORE STRUCTURE OF SILICA GELS WITH INTERCONNECTED MACROPORES", JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS, NORTH-HOLLAND PHYSICS PUBLISHING. AMSTERDAM, NL, vol. 189, no. 1-2, 1 August 1995 (1995-08-01), pages 66 - 76, XP004067728, ISSN: 0022-3093 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8025838B2 (en) | 2005-06-27 | 2011-09-27 | K.U. Leuven Research & Development | Process for producing sintered porous materials |
WO2007000310A1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-04 | K.U.Leuven Research & Development | Process for producing sintered porous materials |
FR2912400A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-15 | Univ Paris Curie | Material in the form of a honeycomb monolith, useful as an adsorbent or catalyst support, comprises an inorganic oxide polymer with organic substituents |
WO2008129151A2 (en) * | 2007-02-14 | 2008-10-30 | Universite Pierre Et Marie Curie | Hybrid material, and method for the production thereof |
WO2008129151A3 (en) * | 2007-02-14 | 2009-02-19 | Univ Paris Curie | Hybrid material, and method for the production thereof |
FR2947564A1 (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-07 | Univ Paris Curie | HETEROGENEOUS ENZYMATIC CATALYST, PROCESS FOR PREPARATION AND USE |
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WO2011089356A1 (en) | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Centre National De La Recherche Scientifique | Enzymatic modifications of a cellular monolithic carbon and uses thereof |
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