Quelle couche active ?
La couche active est un polymère inorganique ou hybride organique-inorganique nanoporeux élaboré selon le procédé Sol-Gel. Les réactions ont lieu en solution à température ambiante. Le sol est un mélange de précurseurs, les alkyloxysilanes (TMOS = tétraméthoxysilane, TEOS = tétraéthoxysilane etc..), d’alcool (solvant) et d’eau servant à l’hydrolyse. Le polymère inorganique est formé en deux étapes :
1.Hydrolyse des précurseurs
(RO)3-Si-OR + H2O → (RO)3-Si-OH + ROH
2.Condensation
(RO)3-Si-OR + HO-Si-(RO)3 → (RO)3-Si-O-Si-(RO)3+ ROH
La polycondensation induit la formation d’un réseau de polymère tridimensionnel : le sol devient un gel qui se rétracte par expulsion des solvants résiduels volatils. On obtient une matrice nanoporeuse dont la distribution de tailles de pores (8 à 20 Å) dépend des conditions de synthèse et de séchage.
Pour obtenir des matrices nanostructurées, on peut rajouter au Sol un surfactant, le bromure de cétyltriméthyl-ammonium (CTAB) dont les molécules forment des micelles organisées. La polycondensation des particules de silicium a lieu à la surface des micelles. On obtient un film organisé de polymère par trempage d’un substrat dans le Sol. Après calcination des parties organiques (micelles de CTAB), le film mince de polymère contient des cavités organisées de 25 Å de diamètre.