Direct synthesis of mesoporous silica containing cobalt: A new strategy using a cobalt soap as a co-template

A novel approach to incorporate transition metals into porous structures is presented, which makes use of a cobalt soap in combination with the templating agent C16TMABr. An ordered mesoporous silica MCM-41 type material doped with Co is obtained after removal of the organic part by calcination. The a unit cell parameter of the cobalt containing mesoporous matrices is larger than that of pure MCM-41 and increases with the amount of cobalt present in the sample as well as the diameter of the pores. This is not observed when e.g. cobalt acetate is employed instead of the metal soap. The procedure presented establishes a new route for the incorporation of a transition metal into MCM-41 together with a tuning of the porous structure

Synthesis and characterization of mesoporous SBA-15 and SBA-16 as carriers to improve albendazole dissolution rate

Albendazole (ABZ, anti-parasitic active pharmaceutical ingredient) is a crystalline low water-soluble drug, thus the dissolution rate in gastrointestinal fluids is limited. Consequently, the improvement of the water solubility and dissolution rate of ABZ implies a great challenge for a more efficient treatment of hydatidosis. In this context, SBA-15 and SBA-16 ordered mesoporous silica materials were synthetized and loaded with ABZ. X-ray diffraction, FT-IR spectroscopy, nitrogen physisorption manometry, particle size distribution and scanning electronic microscopy were used to characterize unloaded and loaded materials (ABZ/SBA-15 and ABZ/SBA-16). The loaded ABZ amount in the carriers was estimated by elemental analysis. For the loaded materials, the drug solubility and release profile were evaluated. In addition, mathematical models were compared to explain the dissolution kinetics of ABZ from mesoporous solids. ABZ was successfully loaded into the mesopores. The amorphous state of the adsorbed ABZ was confirmed by differential scanning calorimetry that resulted in a notable increment in the dissolution rate compared to crystalline ABZ. Drug release behaviors were well simulated by the Weibull model for ABZ/SBA-15 and by the Gompertz function for pure ABZ and ABZ/SBA-16. The SBA-15 carrier exhibited the highest drug loading and dissolution rate becoming a promising material to improve ABZ bioavailability.Fil: Adrover, María Esperanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Pedernera, Marisa Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Bonne, Magali. Université Haute-alsace.; Francia. Université de Strasbourg; FranciaFil: Lebeau, Bénédicte. Université Haute-alsace.; Francia. Université de Strasbourg; FranciaFil: Bucala, Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Gallo, Loreana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentin

HDS of 4,6-dimethyldibenzothiophene over CoMoS supported mesoporous SiO2-TiO2 materials

TiO2 supported SBA-15 (xTi@SBA-15) materials with various high TiO2 loadings (x = 25, 50 and 70 wt%) have been used as support for impregnation of CoMo active phase for the hydrodesulfurization (HDS) of 4,6-dimethyldibenzothiophene (46DMDBT) as model molecule representative of gazole cuts. Compared to CoMoS supported over pure commercial TiO2 and conventional Al2O3, a higher total activity was measured corresponding to the presence of isomerization and dismutation reactions due to Brönsted acidity of TiO2. However, the HDS activity remains higher using alumina as support. Moreover, the DDS pathway was found favored to the HYD one with sulfided CoMo supported over xTi@SBA-15 catalysts contrary with alumina as support

Centre de recherches interdisciplinaires sur l’Allemagne – CRIA

Jean-Louis Georget, maître de conférences à l’Université Paris-XIII/Nord L’ethnologie allemande de la Seconde Guerre mondiale à l’École de Tübingen Le travail a porté cette année sur l’étrange oubli de contextualisation de l’émergence de la discipline des sciences de la culture qu’est la Volkskunde, produit d’un long refoulement depuis la fin du XIXe siècle. Bernhard Tschofen, directeur de l’institut Ludwig Uhland de Tübingen, est venu parler, dans le cadre d’une invitation faite par le Centr..

Synthèse et caractérisation de silices mésoporeuses hydrophobes à porosité contrôlée

L influence de paramètres de synthèse et de traitements post-synthèse sur le caractère hydrophobe/hydrophile de silices mésoporeuses organisées (SMO) de type SBA-15 a été étudiée. Ainsi nous avons montré que la durée du mûrissement peut être réduite à la durée nécessaire à la précipitation. La température, l agitation et la durée de synthèse modulent la morphologie des particules et des agrégats. Le mode de chauffage, la présence d un sel inorganique et le rapport silice/tensioactif ont un effet sur la structure et la texture du matériau. Concernant les traitements post-synthèse, nous avons considéré l élimination de l agent structurant et la fonctionnalisation par greffage. Le taux de silanols diminue suite au vieillissement mais surtout après calcination : cette étape efface les différences en termes de teneur en silanols. C est la raison pour laquelle une nouvelle méthode d élimination du tensioactif efficace (dès 300 C) et rapide (dès 15 min) a été mise en œuvre : la calcination à l aide d un four à induction conduit à un matériau avec des propriétés structurales, texturales et une teneur en silanols supérieures à celles d une SMO de type SBA-15 calcinée par la méthode conventionnelle. La calcination par induction a également été appliquée avec succès sur différents types de SMO telles que la SBA-16 et la MCM-41. Ensuite, l influence des caractéristiques initiales de la SMO sur la fonctionnalisation par un greffage post-synthèse a été étudiée. Une SMO de type SBA-15 plus hydrophobe a été obtenue avec un greffon possédant une seule fonction condensable. La teneur initiale et probablement l accessibilité des silanols ont un impact significatif sur le taux de greffage.The influence of synthesis parameters and post-synthesis treatments on the hydrophobic/hydrophilic character of SBA-15 type ordered mesoporous silicas (OMS) was studied. It was found that the duration of ripening can be reduced to the precipitation time. Temperature, stirring and duration of synthesis steps can modulate the morphology of particles and aggregates. Heating process, presence of an inorganic salt and silica/surfactant ratio are also parameters that affect the structure and texture of the material. Concerning post-synthesis treatments, the elimination of the template and the functionalization by grafting were considered. The rate of silanols decreases during aging but mostly after calcination: this step erases the differences in silanol content. This is why a new method for an effective (at 300 C) and fast (for 15 min) removal of the surfactant has been implemented: the calcination using an induction furnace leads to a material with structural, textural properties and silanol content greater than those of a SBA-15 material calcined by the conventional method. The calcination induction has also been successfully applied on different types of OMS such as SBA-16 and MCM-41. Then, the influence of the OMS characteristics on functionalization by post-synthesis grafting was studied. The more hydrophobic SBA-15 material was obtained with a grafting agent possessing a single condensable function. It was also observed that the initial content and the accessibility of silanols probably have a significant impact on the grafting rate.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Organic-inorganic hybrid materials for non-linear optics

Sol-gel derived hybrid organic-inorganic materials present several advantages to the design of materials for optical applications: they have versatile and relatively facile chemistry; are easy to shape and pattern, and they have good mechanical and excellent optical properties. Their nanocomposite structure gives opportunities to fine tune the optical response and to prepare many different types of photonic material having engineered linear and non-linear optical properties. Particular attention has been paid to hybrid materials for non-linear optics in optoelectronics applications. In this article we review some of the main advances in the application of sol-gel hybrid organic-inorganic materials to the field of non-linear optics

Encapsulation de molécules organiques au sein de silices mésoporeuses

L objectif de cette thèse est de développer un concept inédit permettant l utilisation de silices mésoporeuses pour encapsuler des principes actifs cosmétiques de façon permanente, ce qui permet d améliorer leur tolérance cutanée, d optimiser leur stabilité à la lumière tout en préservant leur efficacité et de faciliter leur formulation au sein de produits cosmétiques. Pour cela, la voie consistant à encapsuler des filtres UV à usage cosmétique au sein de silices mésoporeuses de type MCM-41 de façon in-situ a été choisie car elle semblait la plus propice à l encapsulation d une grande quantité de principes actifs de façon permanente. Deux filtres UV ont été étudiés un lipophile, nommé Parsol MCX, et un hydrophile, appelé Parsol HS. Pour l ensemble des principes actifs étudiés, un taux d encapsulation approprié a été obtenu et les caractérisations, effectuées notamment par RMN du solide, ont permis de montrer que l encapsulation est effective au sein des pores ce qui, couplé à la bonne stabilité de l encapsulation dans le cas de l actifs hydrophile, garantit un contact minimum entre l actif et la peau du consommateur. En revanche, un relargage important de filtre UV lipophile a été constaté. Il a été établi que les propriétés physico-chimiques des matériaux diffèrent significativement suivant que les principes actifs encapsulés soient lipophiles ou hydrophiles. Dans tous les cas, l organisation poreuse, l ordre structural et la morphologie des particules contenant des principes actifs varient significativement par rapport aux silices mésoporeuses de référence de type MCM-41, synthétisées sans principe actif. La présence de principe actif au sein du milieu réactionnel a donc une influence sur la structure et la texture des matériaux obtenus, ce qui est dû aux interactions entre les molécules de principe actif, les espèces silicate et les molécules de tensioactif au sein du milieu réactionnel.The objective of this thesis is to develop a new concept that consists to permanently encapsulate cosmetic active ingredients into mesoporous silica. The encapsulation of these active molecules improves their skin tolerance, optimizes their light stability while preserving their effectiveness and facilitates their formulation in cosmetic products. Thus, UV filters have been encapsulated in MCM-41 type mesoporous silica by using in-situ route because it seemed the most efficient route to achieve permanently encapsulation of large quantities of active. Two UV filters have been studied. One is lipophilic (Parsol MCX) and the other is a hydrophilic (Parsol HS). For all the active molecules studied, an appropriate encapsulation rate was obtained and the characterizations, particularly these performed by solid-state NMR, have shown that the encapsulation is effective within the pores which, coupled with the good stability of encapsulation in the case of hydrophilic actives, ensures minimal contact between the active and the consumer's skin. In contrast, a significant release of lipophilic UV filter was found. It was established that the physico-chemical properties of the synthesized materials differ significantly according to the lipophilic or hydrophilic nature of the encapsulated molecules. In all cases, the porous organization, the structural order and the morphology of the particles containing active ingredients vary significantly compared to the reference MCM-41 type mesoporous silica, synthesized without active ingredient. Thus, the presence of the active ingredient in the reaction medium has an influence on the structure and the texture of the synthesized materials, which is due to interactions between the actives molecules, the silicate species and the surfactant molecules in the reaction medium.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Synthèse de silices mesoporeuses organisées (Etude d'un mécanisme de formation et fonctionnalisation par des groupements organiques)

Ce travail de thèse est centré sur l'élaboration de silices mésoporeuses organisées (SMO) à porosité et hydrophobie contrôlée. Dans une première partie, la formation de SMO de type MSU a été étudiée par des techniques de suivi in situ (fluorescence, DLS et RMN). Le mécanisme de formation, proposé à partir des résultats obtenus, est basé sur des interactions entre des polymères de silice et des molécules de tensioactif, les micelles initialement présentes ne jouant qu'un rôle de réservoir de tensioactifs. Dans une deuxième partie, diverses SMO ont été fonctionnalisées soit par greffage post-synthèse, soit par voie directe par deux types de groupements organiques (n-propyle et 3-mercaptopropyle) pour étudier l'influence de la géométrie et de la taille des pores sur la fonctionnalisation. Les matériaux fonctionnalisés par voie directe présentent un taux de greffage plus important, une répartition plus homogène des fonctions organiques au détriment d'une moins bonne organisation du réseau poreux par comparaison avec les matériaux greffés post synthèse. La capacité de fixation d'espèces mercuriques a été étudiée sur les SMO fonctionnalisées par des groupements thiol.This PhD work deals with the synthesis of organized mesoporous silica (OMS) with controlled porosity and hydrophobia. In a first part, the formation of MSU type materials was studied by in situ techniques (fluorescence, DLS and NMR). The mechanism of formation, proposed from the obtained results, is based on interactions between silica polymers and surfactant molecules, initial micelles playing only a role of reservoir of surfactants. In a second part, various OMS were functionalized either by post-synthesis grafting, or by a direct route with two types of organic groups (n-propyl and 3-mercaptopropyl) in order to study the influence of the geometry and the pore size on the functionalization process. Materials functionalized by the direct route show a more significant grafting rate and a more homogeneous distribution of the organic functions to the detriment of a lower organization of the porous network by comparison with post synthesis grafted materials. The capacity of fixation of Hg species was studied on the OMS functionalized with thiol groups.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF