Synthèse et caractérisation de nanoparticules à base d'oxydes de cérium et de fer pour la filtration des UV dans les produits solaires
L objet de cette thèse est la synthèse et la caractérisation de nouveaux filtres UV inorganiques nanostructurés, efficaces dans le domaine des UVA. Dans ce contexte, nous avons choisi d étudier le dioxyde de cérium (CeO2) et l hématite (a-Fe2O3) en raison notamment de leurs propriétés optiques d abs...
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| Hovedforfatter: | |
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| Andre forfattere: | , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Sprog: | Français |
| Udgivet: |
2010.
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| Fag: | |
| Online adgang: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2010ORLE2056_va.pdf http://www.theses.fr/2010ORLE2056/abes https://theses.hal.science/tel-00604174 |
| Kommentar: |
Thèse soutenue en co-tutelle Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire Pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique (Orléans ; 2008-....) (Laboratoire), Institut Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes- Mécanique et Energétique (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Chantal Leborgne (Président du jury) ; Lévi Allam, Thierry Devers, Konstantin Konstantinov, Chantal Leborgne, Laurence Coiffard, Oscar Komla Awitor, Gérard Redziniak, Francesca Fernandez (Membre(s) du jury) ; Laurence Coiffard, Oscar Komla Awitor (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Synthesis and characterisation of cerium dioxide- and iron oxidebased nanoparticles for UV filtration in sunscreens |
| Summary: | L objet de cette thèse est la synthèse et la caractérisation de nouveaux filtres UV inorganiques nanostructurés, efficaces dans le domaine des UVA. Dans ce contexte, nous avons choisi d étudier le dioxyde de cérium (CeO2) et l hématite (a-Fe2O3) en raison notamment de leurs propriétés optiques d absorption des UV. Deux méthodes de synthèse ont été sélectionnées pour l élaboration de ces oxydes, purs ou dopés, sous la forme de poudre nanométrique: la co-précipitation et le spray-pyrolyse. Les conditions optimales de synthèse ont été déterminées grâce à de la diffraction des rayons X et de l analyse thermique. La structure cristalline ainsi que la granulométrie des échantillons obtenus ont été caractérisées par diffraction des rayons X et microscopies électroniques. La granulométrie et la morphologie des échantillons sont reliées aux méthodes de synthèse, aux conditions opératoires (atmosphère et température de calcination), à la nature et à la concentration des éléments dopants. Les propriétés optiques des échantillons suspendus dans de l éthanol ont été étudiées par spectroscopie d absorption UV-visible. Elles sont reliées à la granulométrie des échantillons ainsi qu à des phénomènes localisés au sein de la maille cristallographique (changements de valence, présence de défauts). Les échantillons à base de CeO2 et a-Fe2O3 ont finalement été incorporés en émulsion solaire, à la place de ZnO, afin de tester leurs performances anti-solaires (SPF et FP-UVA) par mesure in vitro. Les résultats montrent que le ZnO peut être positivement remplacé dans les produits de protection solaire par l oxyde de cérium ou de fer qu ils soient purs ou dopés. The subject of this thesis is the synthesis and the characterization of new UVA-efficient nanostructured inorganic UV filters. In this context, we chose to study cerium dioxide (CeO2) and hematite (a-Fe2O3), most importantly because of their optical absorption properties. Two methods were selected to synthesise cerium dioxide and hematite in nanostructured powder form: the co-precipitation method and the spray-pyrolysis method. Cerium dioxide was studied in both non-doped and doped forms. Optimal synthesis conditions were determined by X-ray diffraction and thermal analysis. The crystalline structure and granulometry of the obtained samples were characterised by X-ray diffraction and electronic microscopy techniques. Granulometry and morphology of the samples are linked to: the synthesis method, the experimental conditions (atmosphere and temperature of calcinations), and the nature and concentrations of the dopes. The optical properties of ethanol suspended samples were studied by UV-visible absorption spectroscopy. They are linked to the samples granulometry as well as localised phenomena in the crystallographic lattice (valence changes, defects presence). Cerium dioxide- and hematite-based samples were finally incorporated in emulsion, instead of ZnO, in order to test their photoprotection performance (SPF and PF-UVA) by measuring in vitro. Results show that ZnO can be positively replaced by pure or doped cerium or iron oxide in sunscreen, when these are associated with the inorganic filter TiO2. |
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| Emne beskrivelse: | Thèse soutenue en co-tutelle Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies (Orléans ; 2009-2012) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire Pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique (Orléans ; 2008-....) (Laboratoire), Institut Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes- Mécanique et Energétique (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Chantal Leborgne (Président du jury) ; Lévi Allam, Thierry Devers, Konstantin Konstantinov, Chantal Leborgne, Laurence Coiffard, Oscar Komla Awitor, Gérard Redziniak, Francesca Fernandez (Membre(s) du jury) ; Laurence Coiffard, Oscar Komla Awitor (Rapporteur(s)) |
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