Obtention des nanotalcs synthétiques
Nanotalcs synthétiques : des nanoparticules argileuses à l'assaut de l'industrie

La synthèse minérale est utilisée dans les laboratoires de recherche depuis une cinquantaine d'années et permet d'obtenir une grande diversité de minéraux suivant des conditions de pression, température et de temps de synthèse très variables. Les quantités de produits obtenus sont souvent de l'ordre du milligramme et servent uniquement pour l'obtention de meilleures définitions cristallographiques, cristallochimiques…, difficilement accessibles sur des matériaux naturels non purs, en association avec d'autres minéraux. De plus, les composés chimiques de départ utilisés sont des produits très purs et très onéreux. Conscient qu'un intérêt, avec la société Rio Tinto Minerals dès le départ, est la production en grande quantité, des efforts ont été faits pour le choix des composés chimiques de départ.

Le protocole de synthèse (3 brevets déposés   ) consiste à faire réagir dans des proportions stœchiométriques de 3Mg pour 4Si (rapport stoechiométrique du talc) du métasilicate de sodium (source de silicium) et du chlorure de métal (ici du magnésium). Le produit obtenu est un gel nommé prototalc, qui possède certaines caractéristiques physiques proches de celles d'un talc mais qui structuralement n'est pas similaire au talc (continuité des couches de Si, lamellarité…). C'est ce gel qui est ensuite placé dans un réacteur hydrothermal (figure 5) dans des conditions de pression et de température définies qui vont permettre de contrôler la taille des particules, la cristallinité, le nombre de défauts structuraux, etc.

Les produits obtenus sont des talcs ultrapurs (aucune autre phase minérale associée ou résidus de synthèse) possédant les mêmes caractéristiques que le talc naturel (lamellarité, système cristallin…) mais avec une taille des particules de l'ordre de quelques nanomètres à quelques dizaines de nanomètres (figures 6 et ). Il est possible aussi d'obtenir des particules de taille micronique pour des conditions particulières de synthèse, équivalentes à celles des talcs naturels.

Les particules de nanotalc sont, pour les mêmes conditions de pression et de température, monodisperses (une seule taille de particules) contrairement à celles des talcs naturels (figure 6). L'observation des structures en microscopie électronique...