Ecole Doctorale 352
Physique et Sciences de la Matière
Sujet de thèse
Laboratoire : MADIREL, http://www.madirel.fr
Directeur de thèse (Prénom, Nom): Mickaël ANTONI
Coordonnées (email, tél): [email protected], (33) 4.13.55.18.41
Co-encadrant: Murielle SCHMITT
Sujet (intitulé): Etude expérimentale de la stabilité d’émulsions de Pickering.
Mots Clés : Emulsions de Pickering, physico-chimie des interfaces, fluides complexes, stabilité.
Description du sujet (1 page maximum):
Les émulsions de Pickering sont des émulsions stabilisées par des particules de taille micro ou
nanométriques dont la description a généré une très riche littérature ces dernières décennies malgré leur mise en
évidence voici plus d’un siècle. La présence de particules confère à ces émulsions des propriétés spécifiques
soulevant encore aujourd’hui d’importantes questions fondamentales notamment dans l'interprétation des
propriétés physico-chimiques de leurs interfaces. La particularité de ces interfaces réside dans le fait d'impliquer
non pas deux mais trois phases. En présence de tensioactifs, les interactions particules-tensioactifs constituent
alors une des clefs pour la compréhension de leurs propriétés et plus globalement de la stabilité des émulsions.
Les microstructures générées par les particules dans les émulsions de Pickering ont été décrites en détail, mais
seul un nombre limité d'études a été consacré à la description de ces structures lorsqu’elles sont constituées de
particules dont les propriétés interfaciales ont été modifiées par un tensioactif.
Ce sujet de thèse s’inscrit dans ce contexte et vise à apporter une meilleure compréhension des
propriétés des émulsions stabilisées par des particules modifiées par un ou plusieurs tensioactifs. Il s’agira pour
le (la) candidat(e) de formuler de telles émulsions et d’en étudier expérimentalement leurs propriétés et
notamment leur cinétique de vieillissement. Les techniques analytiques utilisées seront la tomographie
optique[1], la spectroscopie infrarouge et la cryo-microscopie électronique à balayage[2]. Des études récentes de
telles émulsions avec des particules de silice modifiées par du CTAB ont été réalisées avec ces équipements dans
le laboratoire MADIREL et ont permis de démontrer l’existence d’une transition dans la structure des gouttes
dépendant du rapport des concentrations en particules de silice et en CTAB[3].
Pour mener à bien ce projet de recherche, le (la) candidat(e) intégrera un groupe de recherche dont les
centres d’intérêts se concentrent sur la thermodynamique des phénomènes irréversibles, la modélisation des
milieux hors équilibre et l’étude des propriétés physico-chimiques survenant aux interfaces. Le (la) candidat(e)
devra donc posséder des compétences en thermochimie des mélanges, en physico-chimie des interfaces et
éventuellement en hydrodynamique. Des bases en optique et en traitement de données seraient également
appréciées.
Bien que fondamentale, cette étude reste dans un domaine de recherche à fort potentiel industriel
puisqu’elle concerne non seulement les secteurs de l’industrie pétrolière ou de l’industrie agroalimentaire mais
aussi celle des peintures et de la cosmétologie.
Références bibliographiques:
[1] M. Antoni, J. Krägel, L. Liggieri, R. Miller, A. Sanfeld, and J. D. Sylvain, “Binary emulsion investigation by optical
tomographic microscopy for FASES experiments,” Colloids Surf. Physicochem. Eng. Asp., vol. 309, no. 1–3, pp. 280–
285, Nov. 2007.
[2] S. Limage, M. Schmitt, S. Vincent-Bonnieu, C. Dominici, and M. Antoni, “Characterization of solid-stabilized water/oil
emulsions by scanning electron microscopy,” Colloids Surf. Physicochem. Eng. Asp., vol. 365, no. 1–3, pp. 154–161,
Aug. 2010.
[3] M. Schmitt-Rozières, J. Krägel, D. O. Grigoriev, L. Liggieri, R. Miller, S. Vincent-Bonnieu, and M. Antoni*, “From
Spherical to Polymorphous Dispersed Phase Transition in Water/Oil Emulsions,” Langmuir, vol. 25, no. 8, pp. 4266–
4270, Apr. 2009.
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