Carlotta Santoro. Synthèse et caractérisation de complexes de cuivre Stabilité de pigments verts

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1 Carlotta Santoro Synthèse et caractérisation de complexes de cuivre Stabilité de pigments verts Réunion 19 Octobre du 28 janvier

2 De Octobre 2010 à Septembre 2013 Encadrement UCP C2RMF3 Nadege Lubin Germain1 Pascal Griesmar 2 Michel Menu François Mirambet Anne-Solenn Le-Ho Sigrid Mirabaud Sandrine Pagès-Camagna 1 SOSCO laboratoire de Synthèse Organique Sélective et de Chimie bioorganique EA 4505 CNRS- Université de Cergy-Pontoise 2 Laboratoire SATIE Système de l Application des Technologies de l Information et de l Energie UMR 8029 CNRS - ENS - Université de Cergy-Pontoise 3C2RMF centre de recherche et restauration des musées de France, UMR 171 (CNRS) Réunion du 28 janvier

3 Le brunissement du vert en peinture La baptême du Christ Maître de Rheinfelden microscope optique, lumière réfléchie, grossissement 200 Pigment à base de Cuivre Les acétates de cuivre microscope optique, lumière réfléchie, grossissement 200 Vierge allaitant l'enfant entre Saint Pierre et Saint François Alvaro Réunion Pires 19 de Octobre du Evora 28 janvier Microscopie électronique à balayage (MEB électrons rétrodiffusés) 3

4 Le vert-de-gris Brunissement microscope optique/meb pigment à base de cuivre Composition variable [ Cu(CH3COO)2 ]x, [ Cu(OH)2]y, z H2O Réarrangements moléculaires Hypothèse*: extraction du cuivre par les huiles siccatives, et formation de nouveaux complexes, de couleurs différentes *Gunn M., Chottard G., Rivière E., Girerd J.-J., Chottard J.-C, 2002, Chemical reactions between copper pigments and oleoresionous media, Studies in Conservation, 47, 1, Réunion 19 Octobre du 28 janvier

5 Stratégie et méthodologie de travail Echantillons de peinture Différentes recettes Faible quantité d échantillon Systèmes complexes Echantillons de reference Synthèse des carboxylate de cuivre Structure des complexes Couleur Propriétés optiques Réunion 19 Octobre du 28 janvier Echantillons synthétiques après le vieillissement 5

6 Synthèse des carboxylates de Cuivre Plusieurs savons de cuivre ont été synthétisés en utilisant: * Les acides gras avec différentes longueurs de chaîne et saturations * différents sels de cuivre * Différents méthodes de synthèse avec des variations des paramètres tels que T C, le ph, la stœchiométrie et le solvant de réaction. Réunion 19 Octobre du 28 janvier

7 Caractérisation multi-échelle: MEB GC-MS IRTF Raman 1 Tr% (cm -1 ) Intensité (coups) Dimensions, morphologies UV-VIS Structure des chaines Liaisons chimiques, hydratation cm -1 XAS Couleur, environnement autour du cuivre Diffraction Structure cristalline Etat d oxydation, environnement autour du cuivre 7

8 Microscopie à Balayage Electronique Dimensions, morphologies, analyses élémentaires Cu Cu Cu Na Cl Cl Spectre 1 Cl O Cu Cu Pleine échelle cps Curseur : kev Palmitate de Cu Robinet CS 19 recristallisé en heptane (Jeol) Stéarate de Cuivre obtenu par la méthode Gunn 2 (CS48) (Philips, 2000x) Différentes morphologies selon la chaîne et la méthode de synthèse 8

9 Analyses en spectroscopies Infra-rouge Raman Liaisons chimiques, hydratation Tr% (cm -1 ) 1350 Intensité (coups) cm -1 Différentes structures selon la synthèse (ph et T C) et la nature de la chaîne 9

10 Mesure exacte de la Couleur Couleur des complexes environnement autour du cuivre Cordonnées CIELAB Spectre UV- Visible Abs λ 10

11 Diffraction des rayons X Monocristal d octanoate de Cu Cu Carboxylate Chaîne Structure cristalline Diagrammes des poudres 2θ la taille de la maille cristalline augmente de manière linéaire avec le nombre d atomes de carbone pour les chaînes saturées Par analogie la structure des complexes est semblable et comparable a celle du complexe de référence GHERMANI N.E., Lecomte C., Rapin C., Steinmetz P., Steinmetz J., Malaman B.,Acta Cryst. B, 50, 157,

12 XAS X-ray Absorption spectroscopy Au synchrotron SOLEIL Etat d oxydation, environnement autour du cuivre Etude en cours Dépôt d un projet pour

13 GC-MS But: caractériser les chaines et les produits de dégradations Distinguer entre acides libres et complexés Etude en cours 13

14 Essais de vieillissement préliminaires Lumière Structure chimique? Propriétés optiques? T élevé caractérisation Humidité Élevé (97% avec une solution saturé de K2SO4) Oxydation Avec H2O2 au 35% 14

15 Perspectives Vieillissement en enceintes Caractérisation des échantillons réels Merci pour l attention 15