Élaboration et caractérisation de matériaux hybrides à base de nanocelluloses et de nanoparticules inorganiques

Maury, Chloé (2014). « Élaboration et caractérisation de matériaux hybrides à base de nanocelluloses et de nanoparticules inorganiques » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.

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Résumé

Depuis les années 2000, l'industrie des pâtes et papiers connaît une crise économique internationale. Toutefois, depuis quelques années au niveau mondial, une augmentation progressive de la demande en papier, de l'ordre de 2,5 %, est observée mais cette dernière n'est pas due aux papiers impression-écriture. En effet, cette augmentation est causée par le développement de papiers sanitaires, d'emballages ou encore de papiers spéciaux ayant une fonctionnalité nouvelle et innovante. Actuellement, les centres de recherche ainsi que les entreprises cherchent de nouveaux marchés et recentrent leurs activités vers des pôles plus porteurs. L'un d'entre eux est les technologies reliées à la fabrication de nanocellulose. Par contre, la production de nanocellulose à grande échelle ne sera rentable que grâce au développement de ses applications. Il est donc essentiel de développer des applications de cette technologie. Pour se faire, les chercheurs visent la synthèse de nouveaux matériaux composites aux propriétés innovantes répondant à la demande des industries (papier, pharmacologique, médicale etc.). C'est dans cette optique que s'est articulé mon projet de recherche en mettant en avant une voie de valorisation de la nanocellulose dans l'élaboration de produits à haute valeur ajoutée tels que les matériaux composites en tant que renfort. L'objectif de mon projet est de développer des matériaux nanocomposites intelligents à base de nanocellulose et de particules inorganiques par un simple procédé sol-gel en milieu aqueux. Le procédé d'oxydation avec le catalyseur TEMPO est employé pour préparer le gel de nanocellulose oxydée (TOCgel), par la suite, nous avons utilisé l'oxyde de zinc (ZnO) et l'oxyde de silicium (SiO2) pour élaborer nos nanocomposites. Le premier nanocomposite obtenu TOCgel/ZnO a été développé à l'aide d'un procédé sol-gel simple, peu coûteux et permettant l'obtention d'un nanocomposite biodégradable. De plus, ce nanocomposite est capable de dégrader certaines molécules organiques par une méthode photocatalytique. Cette propriété est particulièrement intéressante car le nanocomposite peut être utilisé pour la décontamination de l'eau usée. Le second nanocomposite TOCgel/SiO2 a été formé par la méthode de Stëber modifiée qui consiste à greffer des molécules d'APTES sur la surface du TOCgel tout en formant une couche sur les sites de nucléation, prometteuse pour favoriser la croissance des particules de silice suite à l'ajout d'une source de silicate (TEOS) dans le milieu réactionnel. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : nanocellulose, TEMPO, photocatalytique, oxyde de zinc, oxyde de silicium, sol-gel, composites.

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse: Daneault, Claude
Mots-clés ou Sujets: Cellulose nanocristalline, Matériaux nanocomposites. Propriétés, Silice, Oxyde de zinc, Procédés sol-gel, TEMPO
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 18 juin 2015 13:08
Dernière modification: 18 juin 2015 13:08
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/7047

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