Contribution à l'étude des silanes absorbés sur le mica

Authors: Caron, Serge
Advisor: Prud'homme, Robert E.
Abstract: "Ce Mémoire présente les études que nous avons effectué sur la nature d’organosilanes adsorbés sur le mica. Nous avons d’abord cherché à déterminer par quel processus les organosilanes établissent des liaisons covalentes avec le mica qui ne possède pas intrinsèquement à sa surface les groupements hydroxyle nécessaires. Ainsi, nous avons observé que le mica adsorbe, dans le milieu réactionnel aqueux, des ions hydronium (ou hydrogène) en libérant des ions potassium. Nous croyons que l’adsorption de ces ions peut entraîner la création de groupements hydroxyle intermédiaires qui peuvent, par la suite, réagir avec les silanes. Ce caractère basique du mica est une des causes de l’orientation normale des molécules de silane à sa surface. Le mica n’adsorbe pas les organosilanes de la même façon que le gel de silice Cab-O-Sil qui a une surface hydroxylée. Ce dernier n’adsorbe qu’une monocouche de silane qui est fortement retenue à la surface, et les molécules y sont dans une position parallèle. Nous attribuons cette différence de comportement entre le mica et le Cab-O-Sil au caractère acido-basique propre à chacune des deux surfaces; le mica a plus d’affinité avec les groupements silanol des organosilanes que le Cab-O-Sil qui a, de son côté, plus d’affinité avec les groupements ammonium. Nous avons aussi cherché à déterminer la structure des différentes monocouches des silane adsorbées sur le mica. A cause de la nature floconneuse des échantillons, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier en transmission, en réflexion totale atténuée et en réflectance diffuse s’est avérée peu efficace. Pour sa part, la spectroscopie ESCA a permis de démontrer que les aminosilanes adsorbés sur le mica possèdent des groupements amine libres et protonés. La variation dans la proportion relative de ces deux types de groupements entraîne probablement une variation de l’énergie de surface du mica recouvert de silane. D’un autre côté, la spectroscopie ESCA n ’a permis de détecter qu’une seule monocouche de silane. Nous avons conséquemment émis l’hypothèse qu’une certaine quantité de silane peut être adsorbée à l’intérieur des cristaux de mica. Enfin, nous avons remis en question le modèle de Favis et coll. (J. Appl. Polym. Sc., 28, 1235, 1983) concernant l’orientation des mono­ couches d’organosilanes sur le mica. En effet, ces auteurs ont proposé que les molécules de monocouches successives ont des orientations opposées; par exemple, selon ce modèle, la deuxième monocouche du silane CVBS doit présenter une surface hydrophile composée de groupements silanol. Or, nous avons observé que cette deuxième monocouche est hydrophobe, ce qui est en contradiction avec les prédictions du modèle. Nous attribuons alors la variation, observée par Velazquez (Thèse de maîtrise, Université Laval, 1985), de l’énergie de surface avec le nombre de monocouches de silane adsorbé sur le mica à une variation de la quantité de groupements amine et ammonium, telle qu’observée en spectroscopie ESCA."
Reproduction Note: Québec Université Laval, Bibliothèque 2018
Document Type: Mémoire de maîtrise
Issue Date: 1987
Open Access Date: 12 December 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/32906
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

Files in this item:
SizeFormat 
07791.pdf42 MBAdobe PDFView/Open
All documents in CorpusUL are protected by Copyright Act of Canada.