Hydroxyde double lamellaire

Les hydroxydes doubles lamellaires (HDLs), connus aussi sous le nom d'argiles anioniques ou composés de type hydrotalcite, sont des composés lamellaires caractérisés par la formule générale [M1−x2+Mx3+(OH)2]x+[An−]x/n·y H2O, où M représente des cations métalliques (généralement divalents et trivalents), A représente un anion intercalé dans la structure lamellaire hydratée. Les anions intercalés A sont faiblement liés et souvent échangeables. Les HDL se trouvent dans la nature sous forme de minéraux, sous-produits du métabolisme de certaines bactéries, et aussi involontairement, tels que les produits de corrosion des objets métalliques (rouilles vertes). Plusieurs méthodes de synthèse ont été développés pour l'obtention de HDLs. La méthode la plus utilisée est la coprécipitation, qui consiste à faire précipiter simultanément les cations divalents et trivalents par ajout d’une solution basique (NaOH, NaHCO3 et/ou Na2CO3). Elle peut être réalisée à forte sursaturation ou à faible sursaturation, ou encore à pH constant ou pH variable. Le pH joue notamment un rôle crucial dans la morphologie, structure et composition chimique du HDL. Il est également possible d'obtenir des HDLs en utilisant de l'urée qui s'hydrolyse lentement durant la réaction, ce qui permet d'obtenir une bonne cristallinité. Dans ce cas, les sels métalliques sont simplement mélangés à un excès d’urée et le mélange est soumis à une température supérieure à la température de décomposition de l’urée (100°C). Lors de la décomposition de l’urée, des ions OH- sont libérés et font précipiter les sels métalliques. Etant donné qu’il est possible de contrôler l’hydrolyse de l’urée grâce à la température et au temps de traitement, on peut effectuer un contrôle cinétique sur la co-précipitation. Ces procédés sont généralement suivis d'un traitement hydrothermal afin de contrôler la taille des cristallites ou d'améliorer la cristallinité. Les HDLs peuvent aussi être synthétisés par électrochimie, par procédés sol-gel, par mécanochimie, par irradiation aux micro-ondes ou encore par échange ionique à partir d'un précurseur.