Brevet FR3024147A1 — publié le 20160129

PROCEDE DE MODIFICATION DES PROPRIETES DE SURFACE DE MOUSSES CELLULAIRES ELASTOMERES Domaine technique L'invention concerne le domaine des matériaux solides poreux, plus particulièrement des mousses cellulaires de polymère. Elle concerne un procédé de modification de surface de mousses cellulaires élastomères, notamment de mousses à porosité ouverte, pour leur utilisation en tant que support pour catalyseurs ou en tant que filtre sélectif. Etat de la technique On connait de nombreux catalyseurs dont la phase catalytique est présente dans un matériau solide poreux, et plus particulièrement adsorbé à la surface d'une mousse cellulaire céramique ou métallique. Par exemple, la méthode de réalisation de mousses céramiques la plus largement utilisée consiste en l'imprégnation d'une mousse polymérique, le plus souvent une mousse en polyuréthane ou en polyester, découpée selon la géométrie souhaitée, par une suspension de particules céramiques dans un solvant aqueux ou organique. L'excès de suspension est évacué de la mousse de polymère par l'application répétée d'une compression ou par centrifugation, afin de ne conserver qu'une fine couche de suspension sur les brins du polymère. Après une ou plusieurs imprégnations de la mousse polymérique cette dernière est séchée de façon à évacuer le solvant tout en conservant l'intégrité mécanique de la couche de poudre céramique déposée. La mousse est ensuite frittée afin d'obtenir une mousse inorganique utilisable en tant que support de catalyseur. Ce procédé de fabrication assez complexe engendre un coût de fabrication assez élevé. Un des avantages des mousses céramiques est leur résistance chimique et thermique. Cependant, on n'a pas toujours besoin d'une excellente résistance thermique. Par ailleurs, les mousses céramiques présentent l'inconvénient de recéler des microfissurations et d'autres défauts microstructuraux abaissant considérablement leurs propriétés mécaniques. De plus, dans de nombreux cas, la récupération de la phase active métallique (catalyseur) nécessite de nombreux traitements chimiques. Un but de la présente invention est de fournir de nouveaux supports de catalyseurs qui soient une alternative aux supports de catalyseurs en mousses métalliques ou céramiques actuellement utilisées dans l'industrie chimique, pharmaceutique et/ou cosmétique dans des environnements qui ne nécessitent pas une résistance thermique élevée, qui soient faciles à préparer, et cela avec un faible coût de fabrication, et qui présentent des caractéristiques structurelles similaires ou avantageuses. 3024147 2 Un autre but de la présente invention est de fournir de nouveaux catalyseurs, pour la catalyse hétérogène et/ou homogène supportée, à faible perte de charge et présentant une grande surface spécifique, tout en présentant une très bonne inertie chimique, et qui soient disponibles sous tous types de formes géométriques (carré, plan, cylindrique, 5 etc...) et flexibles d'un point de vue mécanique. Objets de l'invention Selon l'invention le problème est résolu en modifiant chimiquement la surface d'un matériau cellulaire connu, à savoir d'une mousse polymère (en particulier élastomère) 10 cellulaire à porosité ouverte. Les mousses polymères cellulaires (appelées aussi « mousse alvéolaires ») sont bien connues et sont commercialement disponibles pour de nombreuses applications. Lorsqu'elles sont constituées de cellules fermées, elles présentent une excellente résistance mécanique et sont utilisées comme mousse de calage, mousse d'emballage, 15 ou en construction mécanique. En même temps ces cellules fermées emprisonnent de l'air et confèrent ainsi aux mousses d'excellentes propriétés d'isolation thermique, qui sont exploitées dans le secteur du bâtiment. On connaît également des mousses polymères (en particulier élastomères) à porosité ouverte (appelées « polymer open cell foam » en anglais), dans lesquelles seules les 20 arêtes des cellules sont constituées de polymère solide. Il s'agit notamment de mousses polyuréthanes. Elles sont utilisées comme filtres, notamment dans les aquariums. Cependant, ces mousses ne sont pas utilisables comme support de catalyseur à cause de la faible adhérence des catalyseurs (ou leur composés précurseurs) sur la surface de ce polymère. 25 Leur utilisation en tant que support de catalyseur se heurte à la difficulté de déposer une phase catalytiquement active ou une phase de précurseur de phase active. En effet, la surface des ponts (arêtes) polymères est lisse, dépourvue de microporosité, et ne présente pas une adhérence suffisante pour y déposer les molécules précurseurs ou phases actives habituellement utilisés en catalyse homogène ou hétérogène. Pour cette 30 raison, les mousses polymères cellulaires à porosité ouverte n'ont guère été envisagées comme candidats pour la fabrication de supports de catalyseurs. Les inventeurs ont trouvé un traitement de surface approprié qui prépare les mousses polymères (en particulier élastomères) cellulaires, et notamment celles à porosité ouverte, 3024147 3 à recevoir un dépôt de phase catalytiquement active (appelée ici « phase active ») ou d'une phase de précurseur de phase active. Un premier objet de la présente invention est un procédé de modification d'une mousse polymère cellulaire à porosité ouverte, de préférence en polyuréthane, comprenant les 5 étapes suivantes : a) on approvisionne une mousse polymère cellulaire à porosité ouverte (a) ; b) on met en contact ladite mousse polymère cellulaire avec au moins un composé (b) choisi parmi les composés comportant au moins un motif de catéchol, et de préférence parmi les catécholamines, pour obtenir une mousse polymère cellulaire 10 comprenant à sa surface une phase intermédiaire formée à partir dudit composé comportant au moins un motif de catéchol. Ladite mousse polymère cellulaire est avantageusement une mousse polyuréthane. Dans un mode de réalisation, l'étape de mise en contact de ladite mousse polymère cellulaire (a) et du compose (b) est réalisée par immersion de ladite mousse polymère 15 cellulaire (a) dans une solution aqueuse de composé (b), ou par imprégnation d'une solution aqueuse de composé (b) sur ladite mousse polymère cellulaire (a), ou par pulvérisation partielle ou complète d'une solution aqueuse de composé (b) sur ladite mousse polymère cellulaire (a). 20 Avantageusement ladite mousse polymère cellulaire (a) comporte des cellules de taille moyenne comprise entre 500 pm et 5000 pm, de préférence entre 2000 pm et 4500 pm, et encore plus préférentiellement entre 2500 pm et 4500 pm ; ces valeurs sont choisies en vue de l'utilisation des mousses en tant que support de catalyseur ou en tant que filtre sélectif. 25 Le composé (b) est avantageusement choisi parmi les catécholamines, et est plus particulièrement le 4-(2-aminoéthyl)benzène-1,2-diol, ou un dérivé de celui-ci. Le procédé selon l'invention peut comporter en outre une étape c) de fonctionnalisation 30 de ladite mousse polymère cellulaire par dépôt d'une phase d'au moins un matériau (c) catalytiquement actif ou précurseur de phase catalytiquement active, ledit au moins un matériau (c) étant sélectionné dans le groupe constitué par : les complexes métalliques comportant au moins un groupement capable de former des liaisons covalentes avec l'élément structural catéchol, par exemple un groupement trialkoxysilane, un groupement amine ou un groupement thiol, et plus particulièrement les composés de coordination ou molécules organométalliques des métaux de transition. 3024147 4 - les nanoparticules métalliques, de préférence les nanoparticules métalliques choisies parmi celles de Ag, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ce, ou celles des oxydes mixtes associés à ces éléments, telles que Fe2O3, Ni02, Ni203, Ce02, ainsi que parmi celles d'autres oxydes, telles que TiO2, ZnO, W03, Sn02, ou toutes combinaisons 5 possibles de ces nanoparticules. Selon un mode de réalisation l'étape de fonctionnalisation est réalisée à une température comprise entre 5 et 80°C, de préférence entre 15 et 60°C, et encore plus préférentiellement entre 15 et 50°C. 10 Lesdites nanoparticules métalliques ont une taille moyenne de particules comprise entre 0,5 et 30 nm, de préférence entre 0,5 et 20 nm, et encore plus préférentiellement entre 0,5 et 15 nm. Ladite phase catalytiquement active ou précurseur de phase catalytiquement active peut 15 être déposée par l'une au moins des techniques suivantes : - par imprégnation, par voie aérosol, ou par gouttelettes ; - par dépôt chimique en phase vapeur ; - par imprégnation capillaire. 20 Un autre objet de l'invention est une mousse polymère cellulaire fonctionnalisée à porosité ouverte, susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'invention. Encore un autre objet de l'invention est l'utilisation d'une mousse polymère cellulaire porosité ouverte susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'invention comme 25 support de catalyseur ou comme filtre. Encore une autre objet de l'invention est l'utilisation d'une mousse polymère cellulaire fonctionnalisée à porosité ouverte susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'invention en tant que catalyseur, et plus particulièrement en tant que catalyseur 30 homogène supporté et/ou hétérogène, ou en tant que filtre sélectif pour éliminer certains types de substances d'un fluide liquide ou gazeux (en particulier pour retenir des ions métalliques). Description des figures 35 Les figures 1 à 4 illustrent l'invention. 3024147 5 La figure 1 présente une micrographie obtenue par microscopie optique d'une mousse cellulaire à porosité ouverte en polyuréthane utilisée dans le procédé selon l'invention, dont la taille des cellules est d'environ 4,433 ± 0,362 mm ; de taille de fenêtre d'environ 2,423 ± 0,341 mm ; et de diamètre de ponts d'environ 0,460 ± 0,047 mm. La longueur de 5 la barre blanche en haut à droite indique 5 mm. La figure 2a présente des résultats obtenus par spectroscopie de photo-électrons aux rayons X du rapport atomique Ois/Cis. mesuré à la surface de la mousse cellulaire élastomère en polyuréthane de type C31410 Bulpren TM de la société Recticel ® non modifiée et à plusieurs états du procédé selon l'invention (Mousse polyuréthane C31410 10 témoin : diagramme - ; après mise en contact avec le composé (b) et un seul lavage = barre A ; après deux lavages = barre B ; après trois lavages = barre C). On observe une augmentation de la proportion d'atomes d'oxygènes entre la mousse C31410 témoin et les mousses modifiées par le composé (b), témoin de l'adhésion de la polydopamine (appelée ici PDA) (composé (b)). Après 1, 2 ou 3 lavages successifs, le rapport Ois/Cis 15 reste inchangé, traduisant le caractère robuste de la modification. La figure 2b présente des résultats obtenus par spectroscopie de photo-électrons aux rayons X du rapport atomique Ois/Cis. mesuré à la surface de la mousse cellulaire élastomère en polyuréthane de type 8FM2 de la société Foampartner ® non modifiée et à plusieurs états du procédé selon l'invention (Mousse polyuréthane 8FM2 témoin : 20 diagramme - ; après mise en contact avec le composé (b) et un seul lavage = barre A ; après deux lavages = barre B ; après trois lavages = barre C). L'augmentation de la proportion d'atomes d'oxygène par rapport à celle d'atomes de carbone entre la mousse 8FM2 témoin et les mousses modifiées par le composé (b), témoigne du greffage de la PDA (composé (b)). Ce greffage est robuste au regard de la non variation du rapport 25 Ois/Cis mesuré après 1, 2 ou 3 étapes de lavage ; cf. barres A, B et C respectivement. Les figures 3a, 3b, 3c présentent des micrographies obtenues par microscopie électronique à balayage (MEB) d'une mousse cellulaire élastomère en polyuréthane à différents stades du procédé selon l'invention. La figure 3a est une micrographie de la mousse en polyuréthane non modifiée de type 30 C31410 Bulpren TM de la société Recticel ®. La longueur de la barre blanche en bas à droite indique 10 pm. La figure 3b est une micrographie de la mousse en polyuréthane montrée en figure 3a après mise en contact avec une solution aqueuse de dopamine, appelée aussi 4-(2- aminoéthyl)benzène-1,2-diol (CAS : 51-61-6). La longueur de la barre blanche en bas à 35 droite indique 10 pm. La figure 3c est une micrographie de la mousse polyuréthane après mise en contact de la mousse obtenue en figure 3b avec une solution aqueuse de nanoparticules de TiO2. La longueur de la barre blanche en bas à droite indique 1 pm. 3024147 6 La figure 4 représente l'évolution du spectre d'absorption de l'acide orange 7 (A07 ou 4- [(2E)-2-(2-oxonaphthalen-1-ylidene)hydrazinyl]benzenesulfonate de sodium ; CAS : 63396-5) en présence ou non de nanoparticules de TiO2 à t=0 et à t=22 heures, et à t=22 heures lors d'un second cycle catalytique avec la même mousse de polyuréthane 5 réutilisée. Description détaillée de l'invention Les mousses polymères (et en particulier élastomères) cellulaires (appelées aussi « alvéolaires ») utilisées dans le cadre du procédé selon l'invention sont des mousses 10 dites solides à porosité ouverte. De manière préférée il s'agit de mousses en polyuréthane. Ces dernières sont commercialement disponibles en fort tonnage et à faible coût. Elles sont flexibles et particulièrement résistantes aux sollicitations mécaniques et chimiques, tout en possédant des propriétés morphologiques permettant un mélange intime des réactifs, et ainsi la réalisation de transformations chimiques en conditions 15 douces (principalement en terme de température et de pression) comparées à des systèmes où le catalyseur est déposé sur un support de type connu ne se présentant pas sous la forme d'une mousse à porosité ouverte. Les mousses alvéolaires ou cellulaires à porosité ouverte se présentent sous la forme de structures composées de cellules interconnectées et distribuées d'une manière aléatoire 20 dans toute la structure du matériau. En première approximation, ces mousses cellulaires possèdent une forme géométrique de type dodécaèdre pentagonal régulier, et sont classées en fonction de leurs tailles caractéristiques : - « » taille moyenne des cellules, correspondant au diamètre équivalent de la sphère inscrite dans la cellule ; 25 - « a » le diamètre équivalent moyen de l'ouverture des pores, appelé aussi taille des « fenêtres » ou taille des « pores » ; - « ds » le diamètre équivalent moyen des ponts, appelé aussi longueur caractéristique du squelette solide, ici taille des « ponts ». 30 Dans un mode de réalisation de la présente invention, les mousses modifiées à cellules ouvertes selon l'invention sont celles à base de mousse organique de synthèse. Cela signifie que les mousses de l'invention sont fabriquées à partir de mousses à cellules ouvertes qui comportent des matières organiques synthétiques, de préférence des mousses de polyuréthane. La préparation des mousses cellulaires en polyuréthane est 3024147 7 bien connue de l'homme du métier. Typiquement, une telle mousse peut être obtenue par réaction de polymérisation entre un isocyanate et un alcool. Le procédé de modification des mousses polymères (en particulier élastomères) cellulaires (ou alvéolaires) selon l'invention est un procédé de modification de leur 5 surface. Il comprend (et de manière préférée, il comprend essentiellement) les deux étapes suivantes : a) dans une première étape, on approvisionne une mousse polymère cellulaire (a), de préférence une mousse cellulaire élastomère en polyuréthane, à porosité ouverte, 10 b) dans une deuxième étape, on met en contact ladite mousse polymère cellulaire avec au moins un composé (b) choisi parmi les composés comportant au moins un motif catéchol, et de préférence parmi les catécholamines. Avantageusement ladite mousse comporte des cellules de taille moyenne comprise entre 500 pm et 5000 pm, de préférence entre 2000 pm et 4500 pm, et encore plus 15 préférentiellement entre 2500 pm et 4500 pm. Avantageusement, le diamètre équivalent moyen de l'ouverture des pores de la mousse polymère cellulaire est compris entre 100 pm et 5000 pm, de préférence entre 1700 pm et 4500 pm. Avantageusement, le diamètre équivalent moyen des ponts de la mousse polymère 20 cellulaire est compris entre 50 pm et 3000 pm, de préférence entre 200 pm et 2500 pm. Nous entendons ici par « catécholamine » un composé comportant un noyau de catéchol (1,2-dihydroxybenzène), le noyau benzénique comportant en outre une chaîne latérale d'éthylamine éventuellement substituée. Selon l'invention ledit composé choisi parmi les catécholamines est avantageusement la dopamine [4-(2-aminoéthyl)benzène-1,2-diol 25 (CAS : 51-61-6)]. D'autres composés utilisables sont par exemple la noradrénaline, l'adrénaline et la 3,4-dihydroxyphényl-L-alanine. Cependant, d'autres molécules portant simplement le motif catéchol conduisent à une modification similaire de la surface des mousses polymères alvéolaires. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, au moins un composé 30 présentant au moins un motif catéchol, et de préférence un composé de la famille des catécholamines, et encore plus préférentiellement la dopamine ou 4-(2- aminoéthyl)benzène-1,2-diol, est approvisionné en solution aqueuse, avec une quantité comprise entre 0,05 % à 10 % en poids, de préférence de 0,1 % à 1 %. L'étape de mise en contact de la mousse cellulaire élastomère (a) et du compose (b) peut être réalisée par 3024147 8 plusieurs méthodes. A titre d'exemple, le contact peut être réalisé par immersion de la mousse cellulaire élastomère (a) dans une solution aqueuse de composé (b) ; par imprégnation d'une solution aqueuse de composé (b) sur une mousse cellulaire élastomère (a); ou encore par pulvérisation partielle ou complète d'une solution aqueuse 5 de composé (b) sur la mousse cellulaire élastomère (a). Avantageusement, la mise en contact entre la mousse polymère cellulaire et la solution aqueuse de composé (b), notamment par imprégnation, immersion ou pulvérisation, est réalisée pendant une période de temps comprise entre 1 et 48 heures, de préférence 18 10 et 36 heures et encore plus préférentiellement entre 20 et 30 heures. Avantageusement, la mise en contact de la mousse polymère cellulaire (a) et du composé (b) est réalisée dans une gamme de températures allant de 0 à 100°C, de préférence de 15 à 35°C, et de manière particulièrement préférée de 20 à 30°C. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la mousse polymère cellulaire 15 (a) est mise en contact avec une solution aqueuse de composé (b) à un pH compris entre 5 et 10, de préférence entre 8 et 9. Le pH de la solution peut être contrôlé par l'utilisation d'une solution tampon, par exemple une solution tampon de chlorhydrate de tris(hydroxyméthyl)aminométhane (Tris.HCI ; CAS :1185-53-1). Avantageusement, la mise en contact de la mousse polymère cellulaire (a) et le composé 20 (b) peut être mise en oeuvre en solution aqueuse ou dans un mélange eau/solvants organiques miscibles à l'eau. L'utilisation de l'eau en tant que solvant est préférée. Plusieurs voies de fonctionnalisation des mousses polymères cellulaires à surface modifiée par le procédé de transformation de mousses polymères cellulaires selon l'invention ont été envisagées et testées, notamment en vue de leur utilisation comme 25 support de catalyseur. Pour ce faire, le procédé selon l'invention comprend une étape supplémentaire c) de fonctionnalisation du support de catalyseur par dépôt d'une phase d'au moins un matériau (c) catalytiquement actif. Dans un mode de réalisation du procédé de fonctionnalisation du support de catalyseur selon l'invention, la fonctionnalisation du support est réalisée par greffage d'un catalyseur 30 sous forme d'un complexe métallique, notamment d'un complexe métallique comportant au moins un groupement capable de former des liaisons covalentes avec l'élément structural catéchol ; ledit groupement peut être par exemple un groupement alkoxysilane, un groupement halogénosilane (tel qu'un groupement chlorosilane), un groupement amine ou un groupement thiol, et les réactions menant la formation de liaisons covalentes 35 peuvent être par exemple des réactions de condensation avec des fonctions hydroxyles 3024147 9 de l'élément structural catéchol, des réactions menant à la formation d'imines, des additions de type 1,4. ou des réactions de type radicalaire, Ledit greffage d'un complexe métallique permet l'obtention d'un catalyseur homogène supporté également appelé catalyseur hétérogène à site unique. Avantageusement, les 5 complexes métalliques (comportant au moins un groupement capable de former des liaisons covalentes avec l'élément structural catéchol) utilisés dans le cadre du procédé de fonctionnalisation selon l'invention sont choisis parmi les molécules organométalliques ou les composés de coordination, et plus particulièrement parmi ceux comprenant au moins un métal de transition. 10 Dans un mode de réalisation du procédé de fonctionnalisation du support de catalyseur selon l'invention, la fonctionnalisation du support est réalisée par greffage non-covalent du catalyseur sous forme de particules métalliques, qui sont avantageusement des nanoparticules métalliques. Le greffage des particules métalliques en surface du support est effectif par la présence de groupements catéchols. On dispose donc ainsi d'un support 15 de catalyseurs hétérogènes. Avantageusement, les particules métalliques utilisées dans le cadre du procédé de fonctionnalisation selon l'invention sont choisies parmi celles de Ag, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ce, et celles des oxydes mixtes associés à ces éléments, par exemple, Fe2O3, Ni02, Ni203, Ce02, ainsi que parmi celles d'autres oxydes comme TiO2, ZnO, W03, Sn02, et toutes combinaisons possibles de ces nanoparticules. 20 Avantageusement, les nanoparticules métalliques utilisées dans le cadre du procédé selon l'invention ont une taille moyenne de particules comprise entre 0,5 et 100 nm, de préférence 0,5 et 20 nm, et encore plus préférentiellement entre 0,5 et 15 nm. La prise en considération de la taille des nano-objets catalytiques utilisés peut dépendre de leur composition, et notamment de leur caractère métallique ou d'oxyde : les propriétés 25 surfaciques sont fortement liées à la taille des nanoparticules métalliques (d'or et de ruthénium par exemple), moins fortement dans le cas des oxydes (TiO2). De préférence, l'étape de fonctionnalisation du support de catalyseur est réalisée par le dépôt de la phase active selon au moins l'une des techniques suivantes : 30 - par imprégnation, par voie aérosol, ou par gouttelettes ; - par dépôt chimique en phase vapeur ; - par imprégnation capillaire. Avantageusement, l'étape de fonctionnalisation du support de catalyseur est réalisée à 35 une température comprise entre 5 et 80°C, de préférence entre 15 et 60°C, et encore plus préférentiellement entre 15 et 50°C. 3024147 10 L'invention permet d'apporter des améliorations notables par rapport aux catalyseurs hétérogènes supportés sur des mousses cellulaires rigides, par exemple des mousses en carbone, des mousses en carbure de silicium, des mousses métalliques, ou des mousses 5 en alumine. En effet, les mousses en polyuréthane, qui sont des mousses élastomères, présentent une grande flexibilité et une meilleure résistance aux chocs comparés aux mousses métalliques ou en céramiques typiquement utilisées. De plus, les phases actives des mousses cellulaires obtenues par le procédé selon l'invention peuvent être aisément récupérées, par exemple par une simple combustion des mousses cellulaires, ce qui est 10 un avantage non négligeable notamment lorsque les matériaux utilisés en tant que phase active sont très couteux. Pour les mousses cellulaires métalliques ou céramiques selon l'état de la technique, la récupération de la phase active nécessite des traitements chimiques complexes et polluants. Une particularité des supports de catalyse selon l'invention est liée au choix du composé 15 (b) qui est choisi parmi les composés présentant au moins un motif catéchol, et préférentiellement parmi les catécholamines. En effet, l'inconvénient principal des mousses polymères en vue d'une utilisation comme support de catalyseur est leur faible tenue en température : il n'est pas possible de soumettre les précurseurs de phase active (par exemple oxydes métalliques) déposés sur ces supports aux mêmes traitements 20 d'activation (typiquement : réduction sous hydrogène) que lorsqu'ils sont déposés sur une mousse métallique ou céramique car cette réaction exige une température qui risque de dégrader la mousse polymère. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les mousses polymères cellulaires à porosité ouverte n'ont pas été utilisées en tant que support de catalyseur (l'autre raison étant la faible adhérence des précurseurs de phases 25 active ou phases actives dû au caractère lisse de la surface des ponts qui forment la mousse alvéolaire). Les inventeurs ont trouvé que la modification de la surface des mousses polymères cellulaires selon l'invention par un composé présentant au moins un motif de catéchol, et préférentiellement choisi parmi les catécholamines (tel que la dopamine), permet de surmonter ces deux difficultés la fois. En particulier il est possible 30 de s'affranchir de la phase de réduction du précurseur de phase active déposé sur ladite mousse polymère car les catécholamines agissent comme agent réducteur ; cet effet est plus prononcé lors que ledit précurseur de phase active est déposé sous la forme de nanoparticules. Par ailleurs, la présence d'un composé présentant au moins un motif de catéchol, et en particulier la présence d'une catécholamine, stabilise les nanoparticules 35 dans leur intégrité chimique, notamment par rapport à l'action oxydante de l'air qui peut dégrader ou désactiver les nanoparticules. 3024147 11 Par ailleurs, lorsque la mousse polymère cellulaire modifiée susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'invention est utilisée en tant que catalyseur homogène supporté (ce qui est impossible avec des mousses métalliques ou céramiques qui ne peuvent servir que de supports de catalyseurs hétérogènes), la séparation des produits et du catalyseur 5 est grandement facilitée par rapport aux catalyseurs homogènes non supportés utilisés notamment en chimie fine ou dans les réactions d'hydroformylation, ce qui permet le passage à l'échelle industrielle pour des réactions pour lesquelles il aurait été inenvisageable de les utiliser en conditions homogènes, dû notamment à la difficulté de séparer le catalyseur homogène des produits de la réaction. En effet, dans certains 10 secteurs de la chimie, tel que la chimie pharmaceutique, le taux de métal résiduel (en provenance du catalyseur) dans le produit obtenu par catalyse ne doit pas dépasser un seuil qui se situe à un niveau très faible. Le procédé selon l'invention permet des réactions catalytiques dans des conditions de température et de pression plus « douces » que dans un réacteur traditionnel (réacteur 15 discontinu, semi-continu ou fermé, appelé en anglais « batch reactor ») grâce aux propriétés de transfert de matière de la mousse, notamment dans le cas de réactions biphasiques (gaz/liquide), comme en hydrogénation ou hydroformylation. Ainsi, les mousses cellulaires modifiées, susceptibles d'être obtenues par le procédé selon l'invention, présentent de nombreux avantages par rapport aux mousses 20 métalliques ou céramiques rigides actuellement utilisées en tant que support de catalyseur dans l'industrie chimique, pharmaceutique et/ou cosmétique. En effet, les mousses métalliques ou céramiques rigides présentent un certain nombre de limitations. En particulier, elles manquent de flexibilité : les mousses métalliques ou céramiques classiquement utilisées sont très cassantes. Par ailleurs, le choix de types de catalyseurs 25 pouvant être supporté est limité à des (nano)particules métalliques adsorbées en surface, donc à des catalyseurs hétérogènes seulement. De plus, les catalyseurs déposés sur ces supports connus ne sont pas très durables, leur vieillissement est dû principalement à la désorption et l'oxydation de l'espèce métallique sur la mousse. Et finalement, les mousses métalliques ou céramiques rigides sont assez chères. 30 Les mousses cellulaires à porosité ouverte susceptibles d'être obtenues par le procédé selon l'invention peuvent être utilisées, directement (c'est à dire après modification avec le composé (b)) ou après le dépôt d'autres phases (c'est à dire après une étape supplémentaire de fonctionnalisation c)), comme filtre sélectif pour éliminer de manière sélective certains types de substances d'un fluide liquide ou gazeux. A titre d'exemple, on 35 peut éliminer de manière sélective des ions métalliques de l'eau, tels que des ions de fer. 3024147 12 Les mousses polymères cellulaires modifiées selon l'invention par la mise en contact avec au moins un composé choisi parmi les catécholamines peuvent subir d'autres fonctionnalisations chimiques, par exemple par le greffage covalent de composés comportant des groupes silanes, des groupes amines ou des groupes thiols. Cela permet 5 d'élargir encore le spectre de propriétés de surface que l'on peut conférer par le procédé selon l'invention aux mousses polymères cellulaires. Exemples L'invention est illustrée ci-dessus par sept exemples qui cependant ne limitent 10 aucunement l'invention. L'exemple 1 porte sur la mise en contact d'une mousse cellulaire en polyuréthane avec une solution aqueuse de dopamine. L'exemple 2 porte sur la fonctionnalisation de la mousse cellulaire obtenue à l'exemple 1 avec une solution aqueuse de fluoresceinamine. 15 L'exemple 3 porte sur la fonctionnalisation de la mousse cellulaire obtenue à l'exemple 1 avec une suspension en milieu aqueux de nanoparticules de dioxyde de titane TiO2. L'exemple 4 porte sur la fonctionnalisation de la mousse cellulaire obtenue à l'exemple 1 avec une suspension en milieu aqueux de nanoparticules de ruthénium (Ru(0)). L'exemple 5 porte sur la photocatalyse de l'acide orange 7 en utilisant la mousse 20 cellulaire fonctionnalisée obtenue à l'exemple 3. L'exemple 6 porte sur des tests d'hydrogénation du styrène utilisant la mousse cellulaire fonctionnalisée obtenue en exemple 4. L'exemple 7 porte sur la fonctionnalisation d'une mousse cellulaire en polyuréthane modifiée par la dopamine, par l'addition-1,4 de type Michael d'un thiol ou par la réaction 25 de base de Schiff (et/ou par l'addition-1,4 de type Michael) d'une amine. Dans ces exemples, certaines abréviations ont été utilisées : PU : Mousse en polyuréthane PDA : Polydopamine 30 PU-PDA : Mousse en polyuréthane comprenant à sa surface une phase intermédiaire en polydopamine. Ru : Ruthénium PU-PDA-Fluo : Mousse en polyuréthane comprenant une phase intermédiaire en polydopamine et une phase supérieure constituée de fluoresceinamine. 35 PU-PDA-Ru(0) : Mousse en polyuréthane comprenant une phase intermédiaire en polydopamine et une phase active catalytique constituée de nanoparticules de ruthénium. 3024147 13 PU-PDA-TiO2 : Mousse en polyuréthane comprenant une phase intermédiaire en polydopamine et une phase active catalytique constituée de nanoparticules de dioxyde de titane. t.a. : température ambiante 5 Exemple 1 : Procédure type pour le greffage de polydopamine (PDA) sur la surface de mousse de polyuréthane (PU) pour obtenir une mousse PU-PDA Dans l'exemple 1, un filtre pour éliminer certains types de substances d'un fluide liquide ou gazeux ou un support polyvalent pour catalyseurs hétérogènes ou catalyseurs homogènes supportés a été obtenu par mise en contact d'une mousse cellulaire 10 élastomère en polyuréthane avec une solution de dopamine, lequel procédé correspond au schéma réactionnel 1 ci-après : Schéma réactionnel 1 : Préparation d'un filtre ou d'un support catalytique Dopamine (2mg/mL) PU PU-PDA TRIS.HCI 10mM, pH 8,5 t.a., 24h Dans une solution agitée de chlorhydrate de 4-(2-aminoéthyl)-1,2-benzènediol (CAS : 62- 15 31-7, appelé aussi chlorhydrate de dopamine), préparée par dissolution de chlorhydrate de dopamine (2 mg/mL) dans une solution aqueuse (60 mL) de tris(hydroxyméthyl)aminométhane (appelé parfois « Tris » ; CAS 77-86-1) à une concentration molaire de 10 mM dont le pH est ajusté à 8,5 par addition au goutte à goutte d'une solution aqueuse de HCI à 1 M, est immergée un échantillon de mousse de 20 polyuréthane C31410 Bulpren TM de la société Recticel ou 8FM2 de la société Foampartner de taille 2x2x2 cm3 et de masse comprise entre 200 et 250 mg. Le mélange réactionnel est agité à température ambiante pendant 24 heures. Le processus de polymérisation de dopamine en polydopamine est caractérisé par le changement de la couleur du milieu réactionnel en brun foncé. La mousse de polyuréthane greffée avec la 25 polydopamine (PU-PDA) est ensuite rincée avec de l'eau ultrapure (MiliQ), puis agitée dans 50 mL d'eau MiliQ pendant 10 min. La procédure de lavage est répétée 5 fois. La couleur brunâtre persistante à la surface de la mousse est caractéristique du greffage efficace de la PDA. Le produit obtenu est séché par flux d'air comprimé, puis à l'étuve (60-70°C) pendant une nuit. 30 Des analyses de la surface de la mousse obtenue par spectroscopie de photo-électrons aux rayons X (XPS) confirment l'adsorption de la polydopamine à la surface de la mousse 3024147 14 en polyuréthane C31410 Bulpren TM de la société Recticel et 8FM2 de la société Foampartner (cf. figures 2a et 2b). L'augmentation significative du rapport atomique 0(1s)/C(1s) mesuré par XPS entre les mousses élastomères non modifiées et modifiées attestent de la présence de PDA et de sa résistance au lavage. En outre, des analyses de 5 microscopie électronique à balayage (MEB) confirment la présence de PDA à la surface de la mousse C31410 Bulpren TM de la société Recticel (cf. figures 3a et 3b). Exemple 2 : Procédure type pour le greffage de fluoresceinamine sur la surface de mousse de polyuréthane fonctionnalisée avec la polydopamine (PU-PDA) Dans cet exemple, la mousse PU-PDA obtenue à l'exemple 1 a été fonctionnalisée avec 10 une solution aqueuse de fluoresceinamine pour former un composé fluorescent appelé PU-PDA-Fluo. Cet exemple a notamment pour objectif de démontrer que l'on peut fonctionnaliser la polydopamine par réaction avec un groupement amine (par réaction de base de Schiff et/ou addition-1,4 de type Michael), ce qui permet d'envisager la fonctionnalisation de PU-PDA avec n'importe quelle molécule comportant un groupement 15 amine dont les complexes métalliques. Ce composé fluorescent permet en effet de visualiser aisément la fonctionnalisation de la couche de polydopamine formée en surface de la mousse de polyuréthane par des techniques de microscopie optique à fluorescence. A une solution agitée de 5-aminofluorescéine (CAS : 3326-34-9, appelé aussi fluorescéinamine, isomère I), préparée par dilution de 5-aminofluorescéine (0,5 mg/mL) 20 dans une solution aqueuse de Tris-HCI à 10 mM (pH 8,5, 60 mL) préparée selon l'exemple 1, est immergée la mousse de PU-PDA préparée selon l'exemple 1. Le mélange réactionnel est agité et chauffé à 60°C pendant 3 heures, puis agité à température ambiante pendant 16 heures. La mousse de PU-PDA greffée avec le fluoresceinamine (PU-PDA-fluoresceinamine) est ensuite rincée avec de l'eau ultrapure 25 (MiliQ), puis agitée dans 50 mL d'eau MiliQ pendant 10 min. La procédure de lavage est répétée 3 fois. Le mousse PU-PDA-Fluo ainsi obtenue est séchée par flux d'air comprimé, puis est gardée à température ambiante. L'analyse par la microscopie à fluorescence (excitation à 365 nm) confirme la présence de la fluoresceinamine à la surface de mousse PU-PDA-Fluo ; la couche est continue et homogène. L'intensité de fluorescence (mesurée 30 à l'aide du logiciel Image)) sur une surface donnée est deux fois supérieure lorsque la mousse de PU-PDA est modifiée par la fluoresceinamine, par rapport à la même mousse non modifiée. En outre, la présence de la fluoresceinamine à la surface de mousse PU-PDA-Fluo a également été démontrée par XPS. Une diminution de 34% du rapport atomique 3024147 15 0(1s)/C(1s) et de 14% du rapport N(1s)/C(1s) entre la mousse PU-PDA et la mousse PUPDA-Fluo atteste du greffage du dérivé aminé. Une expérience similaire a été réalisée avec la mousse polyuréthane 8FM2 de la société Foampartner ®, avec un résultat similaire. 5 Exemple 3 : Procédure type pour le greffage de nanoparticules de TiO2 sur la surface de mousse de polyuréthane fonctionnalisée avec la polydopamine (PU-PDA) Dans cet exemple, la mousse PU-PDA obtenue à l'exemple 1 a été fonctionnalisée avec une suspension en milieu aqueux de nanoparticules métalliques de dioxyde de titane pour former un catalyseur appelé PU-PDA-Ti02. 10 A une solution aqueuse de Tris.HCI 10 mM (pH 8,5, 50 mL) préparée selon l'exemple 1, est additionnée 1 gramme d'une nanopoudre commerciale de TiO2 (de type anatase et de taille de particules d'environ 15 nm). Après avoir été agitée pendant la nuit à 1000 tours/minute en utilisant un agitateur magnétique, la suspension de TiO2 est traitée par ultrason pendant 30 minutes dans un bain d'eau (25°C) pour obtenir une suspension bien 15 dispersée de nanoparticules de TiO2. Dans cette suspension de nanoparticules de TiO2 est immergée la mousse de PU-PDA préparée selon l'exemple 1, puis le mélange réactionnel est agité à environ 1000 tours/minute et chauffé à 40°C pendant 3 heures. La mousse de PU-PDA greffée avec les nanoparticules de TiO2 (PU-PDA-Ti02) est ensuite rincée avec de l'eau ultrapure MiliQ, puis agitée dans 50 mL d'eau MiliQ pendant 10 min. 20 La procédure de lavage est répétée 5 fois. Le produit obtenu (PU-PDA-Ti02) est séché par flux d'air comprimé, puis à l'étuve (60-70°C) pendant une nuit. Les analyses de spectrométrie photoélectronique (%Ti2p /%Cls = 0,09871) et de microscopie électronique à balayage (MEB), confirment la présence de nanoparticules de TiO2 à la surface de mousse PU-PDA (cf. figure 3c). 25 Exemple 4 : Procédure type pour le greffage de nanoparticules de Ru(0) sur la surface de mousse de polyuréthane fonctionnalisée avec la polydopamine (PU-PDA) Dans cet exemple, la mousse PU-PDA obtenue à l'exemple 1 a été fonctionnalisée avec une suspension en milieu aqueux de nanoparticules métalliques de ruthénium pour former un catalyseur appelé PU-PDA-Ru(0). Le schéma réactionnel de la préparation de cette 30 mousse est présenté ci-après : 3024147 16 Schéma réactionnel 2 : Préparation d'un catalyseur à base de nanoparticules de ruthénium RUCI3.31-120 NaBH4 0,1 M, pH REVENDICATIONS1. Procédé de modification d'une mousse polymère cellulaire à porosité ouverte, de préférence en polyuréthane, comprenant les étapes suivantes : a) on approvisionne une mousse polymère cellulaire à porosité ouverte (a) ; b) on met en contact ladite mousse polymère cellulaire avec au moins un composé (b) choisi parmi les composés comportant au moins un motif catéchol, et de préférence parmi les catécholamines, pour obtenir une mousse polymère cellulaire comprenant à sa surface une phase intermédiaire formée à partir dudit composé comportant au moins un motif catéchol. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mise en contact de ladite mousse polymère cellulaire (a) et du compose (b) est réalisée parmi l'une des techniques suivantes : i) immersion de ladite mousse polymère cellulaire (a) dans une solution aqueuse de composé (b) ; ii) imprégnation d'une solution aqueuse de composé (b) sur ladite mousse polymère cellulaire (a) ; iii) pulvérisation partielle ou complète d'une solution aqueuse de composé (b) sur ladite mousse polymère cellulaire (a). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mousse polymère cellulaire (a) comporte des cellules de taille moyenne comprise entre 500 pm et 5000 pm, de préférence entre 2000 pm et 4500 pm, et encore plus préférentiellement entre 2500 pm et 4500 pm. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composé (b) choisi avantageusement parmi les catécholamines est le 4-(2- aminoéthyl)benzène-1,2-diol, ou un dérivé de celui-ci. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre une étape c) de fonctionnalisation de ladite mousse polymère cellulaire par dépôt d'une phase d'au moins un matériau (c) catalytiquement actif ou précurseur de phase catalytiquement active, ledit au moins un matériau (c) étant sélectionné dans le groupe constitué par : les complexes métalliques comportant au moins un groupement capable de former des liaisons covalentes avec l'élément structural catéchol, par exemple 3024147 21 un groupement trialkoxysilane, un groupement amine ou un groupement thiol, et plus particulièrement les composés de coordination ou molécules organométalliques des métaux de transition. - les nanoparticules métalliques, de préférence les nanoparticules métalliques 5 choisies parmi celles de Ag, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au, Ce, ou celles des oxydes mixtes associés à ces éléments, telles que Fe2O3, Ni02, Ni203, Ce02, ainsi que parmi celles d'autres oxydes, telles que TiO2, ZnO, W03, Sn02, ou toutes combinaisons possibles de ces nanoparticules. 10 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les nanoparticules métalliques ont une taille moyenne de particules comprise entre 0,5 et 100 nm, de préférence entre 0,5 et 20 nm, et encore plus préférentiellement entre 0,5 et 15 nm. 15 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la phase catalytiquement active ou précurseur de phase catalytiquement active est déposée par l'une au moins des techniques suivantes : - par imprégnation, par voie aérosol, ou par gouttelettes ; - par dépôt chimique en phase vapeur ; 20 - par imprégnation capillaire. 8. Procédé selon la revendication l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'étape de fonctionnalisation est réalisée à une température comprise entre 5 et 80°C, de préférence entre 15 et 60°C, et encore plus 25 préférentiellement entre 15 et 50°C, 9. Mousse polymère cellulaire fonctionnalisée à porosité ouverte, susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 30 10. Utilisation d'une mousse polymère cellulaire porosité ouverte susceptible d'être obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comme support de catalyseur ou comme filtre. 11. Utilisation d'une mousse polymère cellulaire fonctionnalisée à porosité ouverte 35 susceptible d'être obtenue par le procédé l'une quelconque des revendications 5 à 8 en tant que catalyseur, et plus particulièrement en tant que catalyseur homogène supporté et/ou hétérogène. 3024147 22 12. Utilisation d'une mousse polymère cellulaire fonctionnalisée à porosité ouverte susceptible d'être obtenue par le procédé l'une quelconque des revendications 1 à 8 en tant que filtre sélectif pour éliminer certains types de substances d'un fluide liquide ou gazeux. 5