Étude de la réactivité de surface d'apatites de synthèse nanocristallines

Ce memoire porte sur l'etude de la reactvite d'apatites nanocristallines analogues au mineral osseux, et plus particulierement sur leurs proprietes de surface. Les apatites nanocristallines obtenues par precipitation en milieu aqueux presentent des carcteristiques physico-chimiques similaires a celles du mineral osseux. Elles possedent une couche superficielle hydratee, responsable de leur reactivite, a laquelle sont associes des ions mineraux "non-apatitiques" aisement mobilisables. Ils participent a divers processus de regulation et de substitution ioniques ; ils sont egalement soupconnes d'affecter les proprietes physico-chimiques de la surface et de jouer un role important dans l'activite des cellules osseuses. Ces couches hydratees peuvent etre considerees comme reservoirs d'ions echangeables. La plupart des etudes concernant le mineral osseux ou ses analogues de synthese ont ete effectuees sur des produits secs souvent obtenus par sechage sous vide. Dans une premiere partie, nous avons essaye de caracteriser, en milieu humide, les phases qui se forment au cours de la precipitation de phosphates de calcium de synthese et de preciser les reactions chimiques impliquees dans les phenomenes de maturation a l'aide des techniques telles que la spectroscopie infrarouge (ATR) ou la RMN du solide. Nous avons montre l'existence, dans les analogues humides juste apres precipitation, d'une phase hydratee transitoire et extremement fragile, detruite par toute etape de sechage, et qui evolue vers la formation d'une phase apatitique. Dans une seconde partie, nous nous sommes interesses aux modifications de surface des apaties mal cristallisees par echange ionique (cationique et anionique) afin de mieux apprehender leur reactivite et les proprietes de cette phase hydratee. Nous avons pu montrer que la structure et la composition de la couche hydratee sont profondement modifiees au cours de ces substitions. Ces travaux mettent en evidence la grande reactivite des apatites nanocristallines en suggerant l'utilisation de methodes de caracterisation en milieu humide, notamment pour des echantillons biologiques.