6.2.2. Caractérisations
6.2.2.1. Microscopie électronique en
transmission
Les différents échantillons de silice
mésoporeuse ont été caractérisés par
microscopie électronique en transmission (MET), sur un microscope
Philips CM20 à une tension de 200 kV. Les poudres placées dans
l'éthanol absolu ont été déposées sur des
grilles en cuivre recouvertes d'une membrane à lacets de carbone.
* Les pourcentages massiques ont été
calculés à partir de la masse d'eau et de la masse de CTMABr
utilisés:
Les clichés MET de la figure 65, pris à
différents grandissements, montrent l'évolution de la morphologie
et de la texture en fonction de la concentration en CTMABr.
Pour une concentration massique en CTMABr de 5%, la silice
présente une forte porosité de type «worm»
non-organisée. En abaissant la concentration à 2,3%, nous
retombons alors sur des grands domaines constitués de pores cylindriques
(Ø ~ 3 nm) organisés en nid d'abeille tout à fait typiques
des échantillons de MCM-41.167 Pour des concentrations plus
faibles encore, les grands domaines disparaissent au profit de particules au
diamètre plus petit et aux formes beaucoup plus arrondies. Les pores,
qui ont conservé leurs dimensions, présentent une
légère courbure dans leur longueur. Vers 0,5%, les particules
prennent alors une forme sphérique avec des diamètres plus ou
moins variables pouvant aller de 80 à 200 nm. Un comptage statistique
sur plusieurs dizaines de particules a été réalisé
sur ces clichés MET, et la distribution en taille obtenue a
été ajustée à l'aide d'une fonction gaussienne
centrée sur 139 nm avec une largeur à mi-hauteur de 35 nm.
(Figure 64) Lorsque l'on diminue la concentration à 0,1%, c-à-d
pour une valeur proche de la CMC 1 du CTMABr, les sphères
présentent alors un diamètre moyen plus petit (~ 125 nm), et une
dispersion en taille de type gaussienne relativement faible (largeur à
mi-hauteur ~ 20 nm). (Figure 64) L'échantillon devient donc beaucoup
plus homogène du point de vue de la morphologie. La structure interne,
quant à elle, est composée de pores cylindriques
non-courbés, dont l'organisation en nid d'abeille est tout à fait
remarquable. Notons également qu'une gangue de silice amorphe semble
recouvrir la surface de ces billes.
D/nm D/nm
MCM-O,1 %
MCM-O,5 %
Figure 64: Dispersion en taille des échantillons MCM-0,1 %
et MCM-0,5%. Les lignes noires représentent les ajustements.
Dans la suite de cette étude, nous nous
intéresserons principalement aux particules présentant une
géométrie sphérique.
5%
2,3%
1%
0,5%
0,1%
Figure 65: Clichés MET de la silice montrant
l'évolution de la morphologie et de la structure en fonction de la
concentration en CTMABr.
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