Modifications superficielles de films de dioxyde d'étain créés sous forte polarisation anodique et au potentiel d'abandon en milieux chlorurés

La production localisée de chlore libre par électrolyse contrôlée de l'eau de mer sur un film de dioxyde d'étain constitue un moyen actif de protection d'équipements optiques sousmarins vis-à-vis des biosalissures et sauvegardant l'environnement. La protection sous polarisation anodique s'avère effective sur plusieurs mois. Le fait remarquable est qu'après la coupure de la polarisation, on observe une persistance de l'effet protecteur (mode passif) pouvant atteindre plusieurs jours. Ce constat est mis à profit pour une gestion économe de l'énergie électrique nécessitée par le mode de protection active. En vue de comprendre les origines de ce phénomène, on présente ici les premiers résultats sur les modifications de surface subies par le film de dioxyde d'étain lors de cycles sous/hors polarisation. Sur la base d'observations RHEED et d'analyses EDX, on montre qu'il n'y a, sous polarisation anodique, ni formation d'une phase nouvelle cristallisée, ni fixation de chlore en quantité appréciable. Par contre, lors de cycles polarisation anodique/ potentiel d'abandon, une étude par spectroscopie d'impédance révèle une modification importante des paramètres électriques de l'interface, suggérant la formation d'un film lorsque le système est au potentiel d'abandon. A titre de comparaison, il est montré par EDX qu'une électrode d'étain pouvait fixer une quantité significative de chlore sous certaines conditions de polarisation. Ces résultats suggèrent la formation de sites Sn2+ et/ou Sn°, pouvant réagir avec les ions chlorure

Création et immobilisation de fonctions chloramine et/ou bromamine sur une anode de dioxyde d'étain en eau de mer

Les agents oxydants sont utilisés couramment pour prévenir la formation de biosalissures. Ils peuvent être injectés au voisinage de la surface à protéger ou mieux, immobilisés sur cette surface. Dans ce travail, nous montrons le caractère antibactérien acquis par le dépôt organique formé par modification chimique d'une protéine, l'albumine du sérum bovin (BSA), par de l'acide hypochloreux et/ou hypobromeux, électrogénérés à la surface d'une anode de dioxyde d'étain. Les milieux électrolytiques considérés sont des solutions de chlorure de sodium et d'eau de mer naturelle. Les études électrogravimétriques, les observations par microscopie électronique à balayage, complétées par des analyses de surface, montrent la présence d'un film organique épais contenant les éléments chlore et/ou brome, suivant le milieu. Dans ce film, la BSA conserve sa structure primaire, mais subit des modifications chimiques. La stabilité du film organique est améliorée par la présence de cations bivalents comme Ca2+ et Mg2+. Il a été montré antérieurement que les éléments Cl et Br étaient incorporés sous forme de fonctions chloramine et/ou bromamine. L'efficacité antibactérienne a été établie en observant la non colonisation de la surface de SnO2 traitée, par une souche de bactéries Escherichia coli, par microscopie à fluorescence

Adsorption de protéines sur une électrode de dioxyde d’étain polarisée anodiquement en présence d’ions chlorure

L’oxydation électrochimique des ions chlorure produit l’acide hypochloreux qui est un oxydant puissant. Cette réaction est utilisée pour protéger, vis-à-vis des biosalissures, des dispositifs optiques immergés en milieu marin, la réaction se déroulant sur une électrode transparente en dioxyde d’étain. Après une séquence sous polarisation, la fenêtre optique reste exempte de salissures pendant une à deux semaines. Nous avions précédemment recherché, sans succès, la formation éventuelle de composés inorganiques chlorés. Nous étudions actuellement la possibilité d’une contribution de la matière organique ayant interagi avec l’acide hypochloreux produit sous polarisation. Celui-ci peut en effet réagir avec des molécules biologiques comme les protéines et les modifier. Nous avons choisi ici comme protéine modèle l’albumine du sérum bovin (BSA). Son adsorption sur SnO2 a été étudiée in situ à l’aide d’une microbalance à quartz en fonction de sa concentration volumique, de la concentration en ions Cl- et du potentiel appliqué. Les milieux d’étude sont soit des solutions de BSA, soit du sérum de veau fœtal SVF, additionnés de NaCl 0,5 M pour se rapprocher des conditions de l’eau de mer. Sous polarisation à +1,5 V/ECS, la BSA s’adsorbe notablement, avec un bon accord entre les mesures in situ par microbalance et ex situ, par des tests biologiques et des analyses XPS. Ces dernières révèlent la présence de chlore dans le film organique, suggérant la formation de groupements chloramine qui pourraient constituer l’agent antisalissure

Enhanced manganese content in Mn-MCM-41 mesoporous silicas

The use of triethanolamine containing complexes of Si and Mn as hydrolytic precursors allows the synthesis of doped mesoporous silicas in which the Mn content can be modulated up to reach a minimum value of the Si/Mn molar ratio of 3. This limit value corresponds to a Mn relative content significantly higher than those reported to date for similar materials (Si/Mn = 6). According to XRD, TEM and porosity data, the mesoporous nature typical of the MCM-41 silicas is retained even for the samples having the highest Mn content