Synthèse et caractérisation de complexes de cuivre Carlotta Santoro Synthèse et caractérisation de complexes de cuivre Stabilité de pigments verts 19 Octobre 2011

Sandrine Pagès-Camagna 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)

Le brunissement du vert en peinture microscope optique, lumière réfléchie, grossissement 200 La baptême du Christ Maître de Rheinfelden 1525-1575 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 Pires de Evora 1411 – 1434 Microscopie électronique à balayage (MEB – électrons rétrodiffusés) 19 Octobre 2011

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, 12-23 19 Octobre 2011

Stratégie et méthodologie de travail Echantillons de peinture Couleur Synthèse des carboxylate de cuivre Echantillons synthétiques après le vieillissement Propriétés optiques Structure des complexes Différentes recettes Faible quantité d’ échantillon Systèmes complexes Echantillons de reference 19 Octobre 2011

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. 19 Octobre 2011

Caractérisation multi-échelle: MEB GC-MS IRTF Raman Dimensions, morphologies Structure des chaines Liaisons chimiques, “hydratation” UV-VIS XAS Diffraction Couleur, environnement autour du cuivre Etat d’oxydation, environnement autour du cuivre Structure cristalline 19 Octobre 2011

Microscopie à Balayage Electronique Dimensions, morphologies, analyses élémentaires Stéarate de Cuivre obtenu par la méthode Gunn 2 (CS48) (Philips, 2000x) Palmitate de Cu Robinet CS 19 recristallisé en heptane (Jeol) Différentes morphologies selon la chaîne et la méthode de synthèse 19 Octobre 2011

Analyses en spectroscopies Infra-rouge Raman Liaisons chimiques, “hydratation” Différentes structures selon la synthèse (pH et T °C) et la nature de la chaîne 19 Octobre 2011

environnement autour du cuivre Mesure exacte de la Couleur Couleur des complexes environnement autour du cuivre Mesure exacte de la Couleur Cordonnées CIELAB Spectre UV-Visible Abs λ 19 Octobre 2011

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, 1994 19 Octobre 2011

X-ray Absorption spectroscopy environnement autour du cuivre XAS X-ray Absorption spectroscopy Au synchrotron SOLEIL Etat d’oxydation, environnement autour du cuivre Etude en cours Dépôt d’un projet pour 2012 19 Octobre 2011

GC-MS But: caractériser les chaines et les produits de dégradations Distinguer entre acides libres et complexés Etude en cours 19 Octobre 2011

Essais de vieillissement préliminaires Lumière Structure chimique? Propriétés optiques? T élevé Humidité Élevé (97% avec une solution saturé de K2SO4) Oxydation Avec H2O2 au 35% caractérisation 19 Octobre 2011

Perspectives Vieillissement en enceintes Caractérisation des échantillons réels Merci pour l’attention 19 Octobre 2011