Monolithes de silice et de carbone à porosité hiérarchisée obtenus par frittage SPS

Abstract

La silice SBA-15 et le carbone CMK-3 possèdent une grande surface spécifique et un volume important de mésopores ordonnés dans une symétrie hexagonale (groupe d’espace p6 mm). Il est nécessaire de préserver leurs caractéristiques lors de la mise en forme de ces matériaux, pour un grand nombre d’applications. Le frittage SPS (Spark Plasma Sintering) des poudres a été effectué sans charge ou avec une charge uniaxiale de 25 MPa et à des températures de 600 à 800 ◦C pour la silice et 1100 à 1300 ◦C pour le carbone, pendant 5 minutes. Les isothermes d’adsorption/désorption d’azote montrent que les monolithes obtenus conservent une surface spécifique élevée (300 à 500 m2/g) et un volume mésoporeux de l’ordre de 0,7 cm3/g. La coexistence de la mésoporosité et d’une macroporosité interconnectée de volume voisin est observée par MEB (Microscopie Électronique à Balayage) et MET (Microscopie Électronique en Transmission). En outre, l’organisation de la mésoporosité est partiellement maintenue comme le mettent en évidence la DRX (Diffraction des Rayons X) et la MET.