Heteropoly acids-functionalized silica nanoparticles for the oxidative cleavage of cyclooctene by H2O2 in Pickering emulsion

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Polydopamine particles-stabilized Pickering Emulsions

International audienceParticle-stabilized emulsions, known as Pickering emulsions, exhibit superior stability compared to conventional emulsions. These emulsions offer the potential to reduce the amount of surfactants used, thereby mitigating health and environmental risks.Polydopamine (PDA) has attracted significant attention for its ability to coat various materials without prior surface treatment. Similar to the proteins produced by mussels, PDA possesses strong adhesion properties to diverse surfaces, including wet surfaces, thanks to the presence of catechol groups. PDA is derived through the polymerization of dopamine under basic pH conditions, allowing for a simple process in either aqueous or organic phases.In this study, we conducted an investigation into the formulation of emulsions stabilized with PDA particles, examining the influence of different parameters such as PDA concentrations, oil-to-water ratio, and the type of oil used.Les émulsions stabilisées par des particules, connues sous le nom d'émulsions de Pickering, présentent une stabilité supérieure à celle des émulsions conventionnelles. Ces émulsions offrent la possibilité de réduire la quantité de tensioactifs utilisés, atténuant ainsi les risques pour la santé et l'environnement.La polydopamine (PDA) a suscité beaucoup d'intérêt en raison de sa capacité à recouvrir divers matériaux sans traitement de surface préalable. Semblable aux protéines produites par les moules, la PDA possède de fortes propriétés d'adhésion à diverses surfaces, y compris les surfaces humides, grâce à la présence de groupes catéchol. La PDA est dérivé de la polymérisation de la dopamine dans des conditions de pH basique, ce qui permet un processus simple dans des phases aqueuses ou organiques.Dans cette étude, nous avons étudié la formulation d'émulsions stabilisées avec des particules de PDA, en examinant l'influence de différents paramètres tels que les concentrations de PDA, le rapport huile/eau et le type d'huile utilisé

Temperature-responsive Pickering Emulsions Stabilized by Poly(Ethylene Glycol)-Functionalized Silica Particles

International audienceParticle-stabilized emulsions, also called Pickering emulsions, are more stable than conventional emulsions. Pickering emulsions may be useful for reducing the surfactants amount and so, the risk for health and environment. Although a long-term stability is generally the final aim of a formulation process for food, cosmetics, paints, etc., a transitory stability (i.e. on demand destabilization) might be wanted for other applications such as emulsions polymerization, oil recovery or catalyst recovery in order to collect the product of interest. In these cases, additional disruption mechanisms need to be introduced to achieve the destabilization of the system, which may increase the costs and the energy consumption. Polyethylene glycol (PEG) is a water-soluble and temperature-responsive polymer. The temperature increase induces a modification of the conformation of the polyoxoethylene chains (from polar to nonpolar due to dehydration of the ethylene oxide units). Surface active particles are more attractive than surfactants since they form much more stable emulsions. The use of PEG adsorbed onto the silica surface may induce the release of some PEG molecules in one of the two phases when the emulsion is destabilized. One way to overcome this issue is to covalently bind the PEG onto the silica NPs.Herein, we report on the elaboration and characterization of temperature-responsive Pickering emulsions stabilized with PEG-functionalized silica particles. The particles were prepared through a one-step synthesis based on the hydrolysis and condensation of the silica precursor in the presence of PEG. The physicochemical properties of the NPs have been thoroughly characterized before the preparation of emulsions. We find that PEG-functionalized silica particles form temperature-responsive Pickering emulsions with oils of different nature. These emulsions undergo a clear temperature-triggered destabilization when heated.Les émulsions stabilisées par des particules, également appelées émulsions de Pickering, sont plus stables que les émulsions conventionnelles. Les émulsions de Pickering peuvent être utiles pour réduire la quantité de tensioactifs et donc les risques pour la santé et l'environnement. Bien qu'une stabilité à long terme soit généralement l'objectif final d'un processus de formulation pour les aliments, les cosmétiques, les peintures, etc., une stabilité transitoire (c'est-à-dire une déstabilisation à la demande) peut être souhaitée pour d'autres applications telles que la polymérisation des émulsions, la récupération du pétrole ou la récupération du catalyseur afin de collecter le produit d'intérêt. Dans ces cas, des mécanismes de perturbation supplémentaires doivent être introduits pour réaliser la déstabilisation du système, ce qui peut augmenter les coûts et la consommation d'énergie. Le polyéthylène glycol (PEG) est un polymère soluble dans l'eau et sensible à la température. L'augmentation de la température induit une modification de la conformation des chaînes de polyoxoéthylène (de polaire à non polaire en raison de la déshydratation des unités d'oxyde d'éthylène). Les particules tensioactives sont plus intéressantes que les surfactants car elles forment des émulsions beaucoup plus stables. L'utilisation de PEG adsorbé à la surface de la silice peut induire la libération de certaines molécules de PEG dans l'une des deux phases lorsque l'émulsion est déstabilisée. Une façon de résoudre ce problème est de lier de manière covalente le PEG aux NP de silice.Nous présentons ici l'élaboration et la caractérisation d'émulsions de Pickering sensibles à la température et stabilisées par des particules de silice fonctionnalisées au PEG. Les particules ont été préparées par une synthèse en une étape basée sur l'hydrolyse et la condensation du précurseur de silice en présence de PEG. Les propriétés physicochimiques des particules ont été soigneusement caractérisées avant la préparation des émulsions. Nous constatons que les particules de silice fonctionnalisées au PEG forment des émulsions de Pickering sensibles à la température avec des huiles de nature différente. Ces émulsions subissent une déstabilisation nette déclenchée par la température lorsqu'elles sont chauffées

Temperature-responsive Pickering Emulsions Stabilized by Poly(Ethylene Glycol)-Functionalized Silica Particles

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Temperature-responsive Pickering emulsions stabilized by poly (ethylene glycol)-functionalized silica particles

International audienceA series of PEG-functionalized silica nanoparticles with various molecular weight (MW 200, 400, 550, 2000, 5000 g.mol−1) have been prepared through a one-step synthesis and further used for the elaboration of temperature-responsive Pickering. The physicochemical properties of the nanoparticles were determined by TEM, TGA, DLS, surface tension and zeta potential measurements and the formed emulsions have been characterized by optical microscopy. The ability of SiO2@mPEG 550 to form temperature-responsive emulsions with oils of different nature has been explained by the hydrophilic/hydrophobic balance of the PEG/mPEG chains. The emulsions stabilized with PEG-functionalized SiO2 NPs undergo a clear temperature-triggered destabilization from room temperature to 80 °C due to the modification of the distribution of the PEG/mPEG chain at the oil-water interface.Une série de nanoparticules de silice fonctionnalisées avec des PEG de différents poids moléculaires (MW 200, 400, 550, 2000, 5000 g.mol-1) ont été préparées par une synthèse en une étape et utilisées pour l'élaboration d'émulsions de Pickering sensibles à la température. Les propriétés physicochimiques des nanoparticules ont été déterminées par TEM, TGA, DLS, tension de surface et mesures du potentiel zêta et les émulsions formées ont été caractérisées par microscopie optique. La capacité de SiO2@mPEG 550 à former des émulsions sensibles à la température avec des huiles de nature différente peut être expliquée par l'équilibre hydrophile/hydrophobe des chaînes PEG/mPEG. Les émulsions stabilisées avec des NP de SiO2 fonctionnalisées avec le PEG subissent une déstabilisation nette déclenchée par la température entre la température ambiante et 80 °C en raison de la modification de la distribution de la chaîne PEG/mPEG à l'interface entre l'huile et l'eau

Light-driven Pickering interfacial catalysis for the oxidation of alkenes at near-room temperature

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C3-SiO2-NH2@Au nanoparticles for Pickering interfacial catalysis

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Light-driven Pickering interfacial catalysis for the oxidation of alkenes at near-room temperature

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Emulsion stabilized with alumina-functionalized mesoporous silica particles

International audienceAlumina-functionalized ordered mesoporous silica SBA-15 particles have been proposed to stabilize Pickering emulsions. Functionalization of SBA-15 particles have been performed by depositing alumina using a two-step synthesis (first, silica condensation, followed by alumina precipitation). Three different Al to Si ratios have been prepared. The calcined materials have been characterized by TEM, SEM, XRD, N2 physisorption, and zeta potential, in order to determine key physicochemical properties, and the alumina localization. The emulsifying and stabilizing properties of the calcined particles have been evaluated for water/toluene-based Pickering emulsions