Note ABES Quantification multi-échelle de la porosité dans des matériaux poreux à base de silice Multiscale quantification of porosity in porous silica-based materials Porosité Multi-échelle ATUMtome Tomographie électronique Quantification morphologique et topologique In situ Opérando Porosity Multiscale ATUMtome Electronic tomography Morphological and topological quantification In situ Operando 530.41 620.116 Matériaux poreux Matériaux -- Analyse Tomographie Silice Les matériaux présentant une porosité multi-échelles et / ou hiérarchique trouvent plusieurs applications dans des domaines tels que l’isolation thermique, la biominéralisation, la catalyse environnementale et la conception de biocapteurs. On se propose de mettre en place une méthodologie de quantification de la porosité multi-échelle et/ou hiérarchisée dans des matériaux structurés à différents échelles spatiales en combinant différentes techniques de tomographie et méthodes d’analyse morphologiques et topologiques des données 3D. Il s’agit de l'utilisation complémentaire de : la tomographie électronique 3D, la microscopie électronique à balayage par faisceau ionique focalisé (FIB-SEM) et la tomographie matricielle ATUMtome. Pour ce faire, dans un premier temps, nous avons présenté le protocole d’optimisation réalisée pour accéder à la quantification de la porosité multi-échelle et/ou hiérarchique. Cette méthodologie nous a permis par la suite d’étudier et de quantifier la porosité de différents échantillons à base de silice précipitée sous différentes formes et issue de différentes étapes de conception. Ensuite, on s’est intéressé à l’étude d’un autre type de silice, cette fois-ci naturel, il s’agit de la diatomée et plus spécialement les espèces de diatomée « coscinodiscus ». Ces derniers disposent d’une structure 3D hiérarchique et ont nécessité l’utilisation des trois approches tomographiques. La dernière étude se situe dans le domaine de la catalyse. En effet, l’analyse 3D de ces espèces de diatomée a permis par la suite de les utiliser comme support pour synthétiser un nouveau catalyseur à base de nanoparticules de platine et qui a été utilisé pour la réaction d’oxydation du monoxyde de carbone. Materials with multiscale and/or hierarchical porosity have several applications in fields such as thermal insulation, biomineralization, environmental catalysis and biosensor design. We propose to set up a methodology for the quantification of multi-scale and/or hierarchical porosity in structured materials at different spatial scales by combining different tomographic techniques and morphological and topological analysis methods of 3D data. This involves the complementary use of: 3D electron tomography, focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM) and ATUMtome matrix tomography. For this purpose, firstly, the optimization protocol carried out to access the quantification of the multiscale and/or hierarchical porosity was presented. This methodology allowed us to study and quantify the porosity of different samples based on precipitated silica in different forms and from different design stages. Then, we were interested in the study of another type of silica, this time natural, it is the diatom and more specifically the species of diatom "coscinodiscus". The latter have a hierarchical 3D structure and required the use of the three tomographic approaches. The last study is in the field of catalysis. Indeed, the 3D analysis of these diatom species allowed to use them as support to synthesize a new catalyst based on platinum nanoparticles and which was used for the oxidation reaction of carbon monoxide. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 8653148 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-03990978 application/pdf 7080945 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Darouich_Othmane_2021_ED182.pdf http://www.theses.fr/2021STRAE016/abes https://theses.hal.science/tel-03990978 https://theses.hal.science/tel-03990978 Darouich Othmane 1993-03-30 FR 257861033 02VEHQ02MH1 21725360 4200002 https://theses.fr/2021STRAE016 2021STRAE016 https://doi.org/10.70675/aef2f2faz5a5dz4708z8ec1z125b6c8377a7 2021-06-30 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ersen Ovidiu MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 077410513 Rabu Pierre MADS_PRESIDENT_DU_JURY 112465080 Baaziz Walid MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 166738697 Ihiawakrim Dris MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 238129233 Levitz Pierre MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 060914947 Gay Anne-Sophie MADS_MEMBRE_DU_JURY_4 257862625 Sergio Marco MADS_RAPPORTEUR_1 257862293 Maxim Voichiţa Theodora MADS_RAPPORTEUR_2 052483444 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 182 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 ddc:620 Ersen Ovidiu Rabu Pierre Baaziz Walid Ihiawakrim Dris Levitz Pierre Gay Anne-Sophie Sergio Marco Maxim Voichiţa Theodora École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 8653148