Le rôle des agents structurants dans l`organisation atomique et les propriétés des aluminophosphates poreux

: Cette thèse vise à comprendre et adapter les propriétés des matériaux poreux « zéotypes » de type aluminophosphates (AlPO) et les silicoaluminophosphates (SAPO), en utilisant des agents structurants organiques de différentes densités de charge. La synthèse de diverses structures, par exemple AlPO-5 (AFI), AlPO-18 (AEI) et AlPO-34 (CHA), a été réalisée par micro-ondes, en utilisant des agents structurants présentant différentes densités de charges. Le rôle de ces molécules dans la détermination de l'organisation à l'échelle atomique et des propriétés des matériaux, en catalyse ou en adsorption d'eau ou de gaz, est compris grâce à une multitude de techniques de caractérisation multi-échelles. Des analyses détaillées ont révélé comment la taille et la charge de l’agent structurant organique influencent significativement l'incorporation du silicium et la concentration de défauts, et par conséquent l'hydrophobicité de la structure et la distribution des sites acides, ce qui permet de contrôler des performances telles que la morphologie, la flexibilité, l'acidité, l'hydrophobicité, et la stabilité thermique. Les structures AFI (AlPO-5 et SAPO-5) ont donné lieu à une densité de défauts plus élevée lorsque des molécules chargées étaient utilisées en tant qu’agents structurants, ce qui s’est traduit par une basse hydrophobicité relativement. L'incorporation et la distribution du silicium sont également influencées par la charge de la molécule organique utilisée. L'étude menée sur la structure SAPO-34 a montré des différences significatives dans la distribution du silicium, expliquant les différences en termes de performances catalytiques dans la réaction de méthanol-à-oléfines (MTO). Différents comportements de dilatation thermique et de flexibilité de structure ont été observés pour SAPO-5 et SAPO-18 synthétisés avec la même molécule organique, suggérant une réponse structurale réversible sous contrainte thermique. Ces résultats soulignent le rôle crucial de molécules organiques dans la modulation de la topologie, de la concentration en défauts, des propriétés hydrophiles et acides des matériaux, at par conséquent leurs performances en catalyse et en adsorption. Ces travaux fournissent une base solide pour une conception rationnelle de matériaux SAPO et AlPO, ouvrant de nouvelles perspectives d'application en catalyse sélective, adsorption, et séparation de gaz.