Elaboration et caractérisation de matériaux hybrides de types polymères neutres et/ou conducteurs chargés par des nanoparticules de dioxydes de titane, cinétique de dégradation et applications

Abstract

Des matériaux organiques, de type polymère neutre poly méthyle méthacrylate (PMMA) et conducteur polypyrrole (Ppy), chargés par des nanoparticules de type dioxyde de titane (TiO2) à différents pourcentages ont été préparés par la méthode de dispersion en solution. Ces derniers ont été d'abord caractérisés structurellement par Infrarouge a transformé de fourrier (FTIR/ATR), spectroscopie ultra-violet (UV-vis), diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à balayage (MEB) pour observer la dispersion de la charge au sein des matrices polymériques et mesurer la taille des particules de TiO2 en utilisant l'équation de Sherrer par analyse DRX. Les résultats obtenus ont montré la présence de nanoparticules de TiO2 au sein des matrices polymériques du PMMA et Ppy dispersées d'une manière homogène. Ensuite thermiquement par analyse enthalpie différentielle à balayage (DSC) et analyse thermogravimétrique (ATG) et ce afin d'étudier leurs stabilités thermique et mener une étude de leur cinétiques de dégradation thermique. Les résultats obtenus ont montré que le TiO2 a eu un effet catalytique pendant la réaction de dégradation du PMMA et ce on l'accélérant, puisque l'énergie d'activation Ea a diminué avec l'augmentation du pourcentage de TiO2 dans la matrice polymérique de PMMA, d'où le PMMA est instable thermiquement en présence du TiO2. Enfin l'étude de la cinétique de dégradation thermique du PMMA a montré que celle-ci dépend de la quantité de TiO2 ajoutée car elle a changé en faisant varier le TiO2 de 0 à 5% et qu'elle est restée inchangée en passant de 5 à 10%. A la fin de ce travail nous avons déterminés tous les paramètres thermodynamiques ?S, ?H et ?G de dégradation des nanocomposites et réalisé deux application à savoir l'étude antimicrobienne avec les nanocomposites PMMA/TiO2 et de dégradation photocatalytique de colorants avec les nanocomposites Ppy/TiO2