Comment la nature des colloïdes pilote les interactions entre les actinides et des tensioactifs carboxyliques : synthèse d'oxyde d'actinide nanoporeux mesostructuré par voie sol-gel colloïdale

Pour la première fois, des chercheurs du L2ME ont pu démontrer comment la nature de colloïdes d’actinides influence les interactions colloïde-tensioactif et comment ces interactions conditionnent la mesostructure du matériau final nanoporeux d’oxyde d’actinide. La forte réactivité des ions d’actinides tétravalents comme le thorium en milieu aqueux conduit à une condensation incontrôlée et irréversible et donc à la formation de colloïdes ayant des tailles variables. Ici, par l’ajout d’un agent complexant comme l’acide formique, nous avons pu préparer des sols contenant des colloïdes de taille contrôlée et de degré de condensation uniforme présentant de fortes interactions avec un tensioactif à fonction carboxylique. Ceci a conduit à la formation et à la conservation d'une mésophase suffisamment rigide après traitement thermique ayant permis l’obtention de nanofibres micrométriques de ThO₂ à nanoporosité accessible. Ces premiers résultats sont d’intérêt pour la synthèse de matériaux nanoporeux à partir de métaux de transition, de lanthanides et d’actinides par voie « soft-template » colloidale et ouvrent de nouvelles perspectives pour la fabrication d’oxydes d’actinides imprégnables par des solutions d’actinides mineurs pour la préparation de combustible nucléaire MOX homogène et la transmutation des actinides mineurs. 

^{Crédit : D. Rebiscoul / ICSM}

Pour plus d'information, lire l'article de Zijie Lu, Thomas Zemb, Xavier Le Goff, Joseph Lautru, Hassan Khoder et Diane Rébiscoul dans Journal of Colloid and Interface Science 637, 207 (2023). DOI: 10.1016/j.jcis.2023.01.087