Conclusions

Les suspensions colloïdales de nanoparticules de CeO2 présentent de nombreux intérêts en raison de leurs propriétés optiques, oxydo-réductrices ou encore catalytiques. Nous avons montré au cours de ce chapitre la complexité de la chimie et de la physicochimie de surface de telles suspensions. Ces dernières sont composées de nanoparticules de CeO2 monocristallines présentant différents types de sites de surface. L’adsorption de protons et de contres-ions sur chaque type de site varie suivant la nature du plan cristallin. Les études sur l’évolution de la charge de surface avec le pH ont clairement mis en évidence le rôle des contre-ions nitrates sur la stabilisation des sites de surface et notamment la présence d’ions nitrate liés de façon covalente. Ces derniers jouent un rôle essentiel dans la mesure où ils protègent la surface des nanoparticules de CeO2 de processus d’agrégations irréversibles dans une certaine gamme de pH. Afin d’éviter une agrégation irréversible sur une gamme de pH beaucoup plus importante, il est nécessaire d’avoir recours à une étape de fonctionnalisation de surface via l’utilisation

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d’agents de couplage. Parmi ces derniers, citons les composés carboxylés, les agents de couplages organophosphorés, ainsi que certaines oligomères hydrophiles, tels que les PAA, les PPEG et les PTEA-b-PAM. Enfin, les exemples d’élaboration de latex hybrides utilisant des nanoparticules de CeO2 comme composés inorganiques sont peu nombreux. La plupart des travaux cités jusqu’ici, ont été effectués dans des solvants organiques ou en présence de tensioactif.

Dans les chapitres suivants, nous nous sommes servis des données de littérature rassemblées dans ce chapitre pour fonctionnaliser les nanoparticules de CeO₂ afin de les utiliser dans des réactions de polymérisation en milieu aqueux dispersé. Notre but est d’obtenir des latex composites dont nous cherchons à contrôler la morphologie. Le caractère hydrophile des particules de CeO₂ et les charges présentes à leur surface, rendent ces nanoparticules intrinsèquement incompatibles avec une phase polymère hydrophobe obtenue par polymérisation en milieu aqueux dispersé. L’emploi d’un agent comptabilisant est donc également nécessaire pour empêcher la ségrégation des phases organiques et inorganiques et obtenir les morphologies recherchées. Selon la nature chimique de l’agent de couplage et la méthode de synthèse utilisée, différentes morphologies peuvent être obtenues : les nanoparticules de CeO₂ pouvant être soit encapsulées soit localisées préférentiellement à la surface des particules de latex contribuant ainsi à leur stabilisation.

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Chapitre II

Synthèse de latex nanocomposites

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II SYNTHESE DE LATEX NANOCOMPOSITES STABILISES PAR

DES NANOPARTICULES DE CEO

Nous présentons dans ce chapitre deux stratégies de synthèse conduisant à la formation de particules nanocomposites polymère/CeO2. Il s’agit de la polymérisation radicalaire en émulsion d’une part, et en miniémulsion d’autre part. Nous décrirons dans un premier temps l’état de l’art sur la polymérisation radicalaire en milieu aqueux dispersé, les émulsions de Pickering ainsi que les différents progrès et problèmes rencontrés lors de l’élaboration de latex nanocomposites stabilisés par des particules inorganiques. Nous caractériserons ensuite les nanoparticules de CeO₂ que l’on désire utiliser comme précurseurs inorganiques et nous présenterons les résultats obtenus pour chacun des deux procédés choisis.