Sorptométrie : la méthode BET au service de la caractérisation des nanomatériaux

Sorptométrie : la méthode BET au service de la caractérisation des nanomatériaux

Les nanotechnologies offrent aujourd’hui des champs d’application d’une très grande diversité grâce à la compréhension et à la maîtrise des propriétés de la matière à petite échelle. En effet, les propriétés des matériaux à l’échelle nanométrique (nanomatériaux) sont généralement très différentes de celles que nous connaissons à plus grande échelle.

Ces propriétés exceptionnelles s’expliquent par la dimension nanométrique de ces matériaux, mais aussi par leur très grande surface spécifique qui permet de bénéficier d’une importante surface d’échange et d’interaction avec leur environnement. Les phénomènes faisant intervenir les surfaces comme l’adsorption, l’absorption, l’échange de chaleur, … sont alors totalement exacerbés et permettent d’obtenir des performances inégalables.

Pour garantir l’atteinte de ces performances, la mesure et la maîtrise de cette surface spécifique constituent donc des paramètres stratégiques pour envisager le développement industriel des nanomatériaux.

Par définition, la surface spécifique d’un matériau désigne sa superficie réelle par opposition à sa surface apparente. Elle représente la surface totale par unité de masse et est exprimée en m²/g. Les différentes méthodes permettant de mesurer la surface spécifique peuvent se classer en trois catégories :

  1. les méthodes d’adsorption de gaz (mesure du nombre de molécules de gaz adsorbées en une ou plusieurs couches sur le solide),
  2. les méthodes d’adsorption en phase liquide (acides gras, colorants, …)
  3. et les méthodes physiques (rayons X, radioactivité, chaleur d’adsorption, …).

Parmi ces méthodes, la détermination par adsorption de gaz décrite par Brunauer, Emmett et Teller, connue sous le nom de « méthode B.E.T. », est de loin la plus importante et la plus répandue. Précise et bien reproductible, elle consiste à déterminer la quantité de gaz nécessaire pour former une couche mono-moléculaire autour de l’échantillon solide. La section des molécules étant une caractéristique propre pour chaque gaz, il est alors possible de déterminer la surface totale du solide.

Grâce à cette méthode, on apprécie alors que les matériaux peuvent présenter des surfaces spécifiques impressionnantes de l’ordre de quelques dizaines de m²/g pour les matériaux traditionnels à plusieurs centaines de m²/g pour les nanomatériaux. On imagine alors aisément l’impact associé à l’incorporation d’un gramme de nanoparticules sur les propriétés d’un matériau !

Fort d’une expérience reconnue dans la mise en œuvre de méthode BET et bénéficiant d’une expertise unique, FILAB vous accompagne dans le cadre de vos besoins de caractérisation de nanomatériaux et notamment la mesure des surfaces spécifiques de vos matériaux et nanomatériaux.

Pour plus d’informations, n’hésitez pas à contacter notre expert, Emmanuel BUIRET, à l’adresse : emmanuelbuiret@filab.fr

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