Etude et caractérisation de nanomatériaux composites obtenus par encapsulation
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This manuscript deals with the study of a new type of composite nanomaterials where the filaments of supermolecular polymer formed from the self-assembling of a bicopper complex (CuS8) are encapsulated within the fibrils of polymer thermoreversible gels. Two different polymers are used: isotactic polystyrene (iPS) and the poly[hexylisocyanate] (PHIC). The encapsulation through heterogeneous nucleation with gels from isotactic polystyrene has been studied in more details by small-angle neutron scattering (SANS) by using mixtures of covalent polymer/supermolecular polymer. The magnetic properties of the encapsulated bicopper complex exhibits a very different behaviour with respect to that observed for the powder-like bicopper complex. In the case of PHIC, the temperature-concentration diagrams coupled to X-ray diffraction studies show the formation of a complex PHIC/CuS8 when octane is used and the formation of a solid solution when heptane is used. As opposed to the encapsulation process through heterogeneous nucleation where one filament is located within the center of fibril, PHIC fibrils may contain several filaments parallel to their long axis.
Abstract FR:
Nous avons étudié et caractérisé un nouveau type de nanomatériau composite où des fila-ments, formés par autoassemblage de molécules de complexe de cuivre désigné sous l'abréviation (CuS8), sont encapsulés dans les fibrilles de gels thermoréversibles de polymères synthétiques. Deux polymères ont été utilisés: le polystyrène isotactique (iPS) et le poly[hexyl isocyanate] (PHIC). Le mécanisme d'encapsulation par nucléation hétérogène dans les gels de polystyrène isotactique a été précisé en étudiant des mélanges polymère covalent/polymère supramoléculaire par diffusion des neutrons aux petits angles. Les propriétés magnétiques du complexe de cuivre encapsulé a mis en évidence un comportement magnétique très différent de celui observé pour le complexe de cuivre à l'état poudre. Dans le cas du PHIC, l'établissement des diagrammes de phases Température-Concentration couplé à l'étude par diffraction des rayons X indiquent la formation d'un complexe PHIC/CuS8 lorsque l'octane est utilisé et d'une solution solide avec l'heptane. Dans le cas du PHIC, une fibrille peut donc contenir plusieurs filaments de complexe de cuivre à l'inverse de ce qui est obtenu dans l'iPS par nucléation hétérogène où un seul filament est au cœur de la fibrille.