Synthèse et caractérisation de phyllosilicates 2:1 de type saponite et d'organophyllosilicates 2:1

Abstract

Ce travail est consacré à la synthèse de phyllosilicates 2:1 de type saponite en milieu fluoré par voie hydrothermale et d'organophyllosilicates 2:1 par voie douce. Les différents paramètres gérant l'intégration de l'aluminium dans les couches tétraédriques du feuillet font l'objet d'une étude détaillée. En milieu basique, la saponite est obtenue dans une large gamme de taux de substitution tétraédrique. En milieu acide, ce taux est relativement faible. Un mécanisme de formation du feuillet est proposé. Un hydroxyde double lamellaire en milieu basique et un acide polysilicique en milieu acide sont à l'origine de la formation d'un phyllosilicate. Des matériaux hybrides lamellaires de divers types sont également synthétisés : un organo-aluminosilicate lamellaire différent d'un phyllosilicate, un organo-magnésoaluminosilicate apparenté à un phyllosilicate 2:1. Un mécanisme de formation du feuillet est aussi proposé. Ces matériaux se sont révélés intéressants dans la rétention de cations de métaux lourds.The present work deals with the hydrothermal synthesis of 2:1 phyllosilicate with a saponite type-like structure in fluoride medium and the soft and direct synthesis of 2:1 organophyllosilicates. The effects of the different parameters controlling the presence of aluminum in the tetrahedral sheet were studied. Saponite was only obtained for a low substitution rate of aluminum in fluoride and acidic medium, whereas high substitution rate in basic medium has been provided a saponite-like structure. A proposition of a formation mechanism is given. In basic medium, the 2:1 phyllosilicate structure is induced by the hydrotalcite formation and in acidic medium by the polysilicic acid formation.Different kind of hybrid lamellar materials were also prepared : a lamellar organoaluminosilicate having no phyllosilicate structure, a lamellar organomagnesoaluminosilicate having, as inorganic parent, a 2:1 phyllosilicate structure. A formation mechanism was proposed. These materials are very interesting in the chelating of heavy metal cations.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF