Brevet FR3126709A1 — publié le 20230310

Procédé de synthèse de suspension colloïdale de nano-batônnets Procédé de synthèse de nano-batônnets de La 1-a-b A a B b PO 4 , A étant choisi parmi Y, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb et leurs mélanges, B étant un dopant activateur de luminescence choisi parmi Eu, Yb, Er, Tm, Dy, Ho et leurs mélanges, avec 0≤a≤0,5 et 0≤b≤0,2 le procédé comportant : a. la préparation d’une liqueur mère acide présentant un pH compris entre 1,0 et 3,0 par mélange d’au moins, voire par mélange de seulement : - un solvant, - un premier constituant apportant des ions La 3+ , - un deuxième constituant, en excès, apportant des ions PO 4 3- , - si a>0, un troisième constituant apportant des ions A 3+ , - si b>0, un constituant apportant des ions du dopant activateur de luminescence B 3+ , dans des quantités telles que, dans la liqueur mère, le rapport du nombre de moles d’ions PO 4 3- sur le nombre de moles d’ions La 3+ et, le cas échéant, d’ions A 3+ et/ou d’ions B 3+ est compris entre 1,10 et 1,50, b. le chauffage de la liqueur mère sous conditions hydrothermales à une température de chauffage supérieure à 120 °C jusqu’à obtention des nano-batônnets de La 1-a-b A a B b PO 4 de structure cristallographique monazite. Figure pour l’abrégé : pas de figure Procédé de synthèse de suspensions colloïdales de nano-batônnets Domaine de l’invention La présente invention concerne la synthèse de particules d’oxyde sous forme de nano-batônnets. Elle concerne aussi une poudre de nano-batônnets, notamment fabriquée par le procédé selon l’invention, ainsi qu’une solution dans laquelle les nano-batônnets sont dispersés. Etat de la technique Il est connu notamment de l’article « Polarized luminescence of Anisotropic LaPO 4 :Eu Nanocrystals Polymorphs », E. Chaudan et al. , J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 9512-9517, doi :10.2021/jacs.8b03983, que des nano-batônnets de phosphate de lanthane dopé à l’europium et de phase cristalline rhabdophane présentent des propriétés de luminescence polarisée, c’est-à-dire dont l’intensité d’émission à une longueur d’onde donnée dépend de l’orientation des nano-batônnets par rapport à un détecteur muni d’un polariseur d’analyse. De tels nano-batônnets, obtenus par synthèse hydrothermale, présentent d’excellentes propriétés colloïdales, comme cela a été décrit dans J. Kim et al. , Advanced Functional Materials 22 (23), 4949-4956, doi : 10.1002/adfm.201200825. Autrement dit, lorsqu’ils sont mis en solution dans une solution acide à pH égal à 2 ou dans l’éthylène glycol, ces nano-batônnets sont dispersés et ne s’agglomèrent substantiellement pas les uns aux autres. Ainsi, chaque nano-bâtonnet est distant des autres nano-bâtonnets dans la solution. Une telle propriété de luminescence polarisée peut être mise à profit pour différentes applications. Par exemple, elle permet de suivre l’orientation de molécules biologiques, ou peut être mise à profit pour mesurer le champ de cisaillement dans un liquide dans lequel des nano-batônnets de LaPO 4 :Eu sont dispersés. Les nano-batônnets s’orientent alors localement différemment en fonction du cisaillement local. Les articles J. Kim et al. , Nature communications, 12 (1), 1-10, 2021 et « Monitoring the orientation of rare-earth-doped nanorods for flow shear tomography », J. Kim et al. , Nature Nanotechnology, volume 12, pages 914–919 (2017), doi:10.1038/nnano.2017.111, décrivent une telle méthode de mesure. Dans l’article « Polarized luminescence of Anisotropic LaPO 4 :Eu Nanocrystals Polymorphs » présenté ci-dessus, les auteurs décrivent aussi du phosphate de lanthane dopé à l’europium et de phase cristalline monazite formé à partir de la phase rhabdophane, par traitement thermique à une température comprise entre 200 °C et 1000 °C. Les auteurs ont ainsi pu observer que la phase cristalline monazite présente des propriétés de luminescence polarisée supérieures à celles de la phase cristalline rhabdophane. Cependant, le phosphate de lanthane dopé à l’europium et de phase cristalline monazite ainsi obtenu présente une forme microcristalline qui le rend inadapté à une redispersion dans un liquide, le traitement thermique annihilant les propriétés colloïdales dudit phosphate. Il est aussi connu de l’article « Wet-Chemical Synthesis of Doped Colloidal Nanomaterials : Particles and Fibers of LaPO 4 :Eu , LaPO 4 :Ce, and LaPO 4 :Ce,Tb », H. Meyssamy et al. , Adv. Mater. 1999, Vol. 11, No. 10, un procédé de synthèse solvothermal de nano-batônnets de LaPO 4 :Eu de phase monazite. L’aptitude à la dispersion des nano-batônnets n’est pas décrite dans cet article. Des photographies en microscopie à transmission y sont présentées, qui illustrent des agrégats de nano-batônnets agrégés les uns aux autres. Il existe donc un besoin pour un procédé de synthèse de nano-batônnets d’un matériau à base de phosphate et de lanthane de structure cristalline monazite, de préférence présentant des propriétés de luminescence polarisée, qui puissent former une dispersion colloïdale sensiblement exempte d’agrégats de nano-bâtonnets. L’invention concerne un procédé de synthèse de nano-batônnets de La 1 -a -b A a B b PO 4 , A étant choisi parmi Y, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb et leurs mélanges, B étant un dopant activateur de luminescence choisi parmi Eu, Yb, Er, Tm, Dy, Ho et leurs mélanges, avec 0≤a≤0,5 et 0≤b≤0,2 le procédé comportant : a. la préparation d’une liqueur mère acide présentant un pH compris entre 1,0 et 3,0 par mélange d’au moins, voire par mélange de seulement : - un solvant, - un premier constituant apportant des ions La 3+ , - un deuxième constituant, en excès, apportant des ions PO 4 3- , - si a>0, un troisième constituant apportant des ions A 3+ , - si b>0, un constituant apportant des ions du dopant activateur de luminescence B 3+ , dans des quantités telles que, dans la liqueur mère, le rapport du nombre de moles d’ions PO 4 3- sur le nombre de moles d’ions La 3+ et, le cas échéant, d’ions A 3+ et/ou d’ions B 3+ est compris entre 1,10 et 1,50, b. le chauffage de la liqueur mère sous conditions hydrothermales à une température de chauffage supérieure à 120 °C jusqu’à obtention des nano-batônnets de La 1 -a -b A a B b PO 4 de structure cristallographique monazite. Les inventeurs ont constaté que la préparation d’une liqueur mère dans laquelle la concentration en ions PO 4 3- est en excès par rapport aux conditions stœchiométriques de la réaction de formation du matériau de formule La 1-a -b A a B b PO 4 et dans les proportions de l’invention, permet de produire simplement des nano-bâtonnets de phase monazite. Lorsque mis dans une solution de pH compris entre 1 et 3, de préférence d’environ 2, les nano-batônnets sont aisément dispersés et forment une solution colloïdale sans substantiellement former d’agrégats. En outre, les nano-batônnets de phase monazite obtenus par le procédé selon l’invention, dans la variante où ils sont dopés à l’Europium, présentent une émission dans les longueurs d’onde du rouge, i.e. entre 580 nm et 720 nm, avec des pics d’émission étroits et une dépendance de la polarisation importante à la fois pour les transitions de dipôle électrique et les transitions de dipôle magnétique. Ainsi, les nano-batônnets de monazite obtenus par le procédé de l’invention sont adaptés à former des sondes précises pour des analyses d’orientation, du type de celles décrites dans l’article « Monitoring the orientation of rare-earth-doped nanorods for flow shear tomography ». De préférence, les quantités des premier et deuxième constituants sont telles que le rapport du nombre de moles d’ions PO 4 3- sur le nombre de moles d’ions La 3 + et, le cas échéant, d’ions A 3+ et/ou d’ions B 3+ est compris entre 1,15 et 1,25, de préférence égal à 1,20. De préférence, le pH de la liqueur mère est compris entre 1,9 et 2,1, de préférence égal à 2,0. En particulier, à l’étape a), le pH peut être adapté par l’ajout d’un acide. L’acide peut être choisi parmi HCl, HNO 3 , C 2 HF 3 O 2 , H 2 SO 4 , HClO 4 et leurs mélanges. De préférence, l’acide est l’acide nitrique HNO 3 . La concentration en ions La 3 + dans la liqueur mère peut être comprise entre 0,01 mol/l et 0,5 mol/l, par exemple d’environ 0,05 mol/l. Le premier constituant peut être choisi parmi le nitrate de lanthane, le chlorure de lanthane, le sulfate de lanthane, l’acétate de lanthane, l’oxyde de lanthane et leurs mélanges. De préférence, le premier constituant est le nitrate de lanthane La(NO 3 ) 3 . Le deuxième constituant peut être choisi parmi un sel d’ammonium, un sel de sodium, un sel de potassium et leurs mélanges. Le deuxième constituant peut être choisi parmi (NH 4 ) 2 HPO 4 , Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 et leurs mélanges. De préférence, le deuxième constituant est le phosphate de diammonium (NH 4 ) 2 HPO 4 . Le troisième constituant apportant les ions A 3+ peut être choisi parmi un nitrate, un chlorure, un perchlorate, un sulfate, un acétate, un oxyde de l’élément A et leurs mélanges. De préférence, l’élément A est l’yttrium. Le coefficient a peut être inférieur ou égal à 0,4, inférieur ou égal à 0,3, inférieur ou égal à 0,2, inférieur ou égal à 0,1. Dans un mode de mise en œuvre préféré, le coefficient a est égal à 0 afin de fabriquer des nano batônnets de La 1-b B b PO 4 . Le dopant activateur de luminescence B peut être choisi parmi Eu, Yb, Er et leurs mélanges. De préférence, le dopant activateur de luminescence est l’europium Eu qui confère aux nano-batônnets d’excellentes propriétés de photoluminescence polarisée. Le constituant apportant le dopant activateur de luminescence peut être choisi parmi un nitrate, un chlorure, un perchlorate, un sulfate, un acétate, un oxyde du dopant activateur de luminescence, et leurs mélanges. De préférence, le constituant apportant le dopant activateur de luminescence est le nitrate d’europium Eu(NO 3 ) 3 . De préférence, le coefficient b est compris entre 0,02 et 0,1, par exemple d’environ 0,05. Le dopant activateur de luminescence peut être apporté par le premier constituant et/ou par le deuxième constituant. Par exemple, le nitrate de lanthane peut être dopé par le nitrate d’europium. Le solvant peut être polaire. Il est de préférence choisi parmi l’eau, un polyol, et leurs mélanges. Le polyol peut être choisi parmi le diéthylène glycol, le glycérol et leurs mélanges. De préférence, le solvant est l’eau. A l’étape b), la liqueur mère est de préférence chauffée à une température de chauffage inférieure à 200 °C. Une telle température de chauffage permet de limiter l’agrégation des nano-batônnets. La température de chauffage est essentiellement supérieure à 120 °C, pour assurer la formation de la phase monazite. De préférence, la température de chauffage est inférieure ou égale à 160 °C. L’émission de luminescence des nano-bâtonnets est optimale dans cette plage de température de chauffage. En outre, une telle plage de température de chauffage favorise l’obtention de nano-batônnets ayant un rapport d’aspect élevé, notamment supérieur à 20. Elle permet aussi de limiter la croissance des nano-batônnets et leur agrégation. De préférence, la liqueur mère est maintenue à la température de chauffage pendant au moins 1 heure. De préférence, le chauffage de la liqueur mère est effectué au moyen d’un réacteur à micro-ondes, qui permet d’avoir une montée rapide en température de la liqueur-mère favorisant la formation des nano-batônnets . En outre, la mise en œuvre d’un réacteur à micro-ondes améliore la reproductibilité de la synthèse. En particulier, la vitesse de chauffage à l’étape b) peut être supérieure à 60 °C/min. L’étape b) est menée sous conditions hydrothermales. De préférence, à l’étape b), le chauffage de la liqueur mère est effectué à une pression comprise entre 10 5 Pa et 20*10 5 Pa. De préférence, les nano-batônnets présentent en fin d’étape b) de préférence une longueur inférieure à 1000 nm, voire inférieure à 500 nm, voire inférieure à 300 nm. De préférence, les nano-batônnets présentent un rapport d’aspect, défini comme le rapport de la longueur d’un nano-batônnet sur la largeur d’un nano-batônnet, inférieur à 100, voire inférieur à 70, voire inférieur à 50, de préférence compris entre 5 et 30, de préférence compris entre 15 et 30. Le procédé peut comporter une étape c), successive à l’étape b), de lavage et mise en solution des nano-batônnets, de préférence pas dialyse, pour former une dispersion de nano-bâtonnets. L’étape c) permet d’ajuster le pH, de réduire la force ionique et d’augmenter la répulsion électrostatique entre les nano-batônnets. Les nano-batônnets peuvent être mis en solution dans une solution acide présentant un pH compris entre 1 et 3, par exemple une solution d’acide nitrique de pH égal à 2. Le procédé peut comporter une étape d) de séchage, successive à l’étape b) ou, le cas échéant, à étape c). Le séchage peut être opéré à une température supérieure à 50°C, par exemple de 100 °C, et pendant une durée comprise entre 30 minutes et 12 heures, par exemple pendant 1 heure. L’invention concerne enfin une dispersion colloïdale de nano-batônnets de La 1-a -b A a B b PO 4 de phase monazite avec A, B, a et b tels que décrits ci-dessus. De préférence, la transmittance de la dispersion à un rayonnement d’une longueur d’onde de 500 nm, mesurée pour une concentration en nano-batônnet de 20 mg/ml en solution aqueuse est supérieure à 50 %/cm, i.e. pour une longueur de trajet optique de 1 cm à travers la dispersion. Une telle transmittance est caractéristique d’une dispersion dans laquelle les particules ne sont sensiblement pas agrégées. La « transmittance » correspond au rapport de l’intensité du rayonnement transmis par la dispersion sur l’intensité du rayonnement incident. De préférence, le pH de la dispersion colloïdale est inférieur ou égal à 3,0. De préférence, la dispersion colloïdale contient un solvant dans lequel les nano-batônnets sont dispersés, le solvant étant choisi parmi l’eau, l’éthylène glycol, le glycérol, le diméthylsulfoxyde et leurs mélanges. De préférence, les nano-batônnets sont obtenus par le procédé selon l’invention. Définitions Un « nano-batônnet », est une particule anisotrope de forme générale allongée, c'est-à-dire s’étendant principalement le long d’une ligne directrice qui peut être curviligne ou, de préférence, rectiligne. De préférence, La longueur, mesurée le long de cette ligne directrice, est supérieure au moins 10 fois à la largeur, la largeur étant la plus grande dimension qu'il est possible de mesurer dans l'ensemble des plans transversaux, i.e. perpendiculaires à la ligne directrice, le long de la ligne directrice. En outre, l’épaisseur, c'est-à-dire la plus petite dimension mesurée dans le plan transversal dans lequel la largeur est mesurée, est supérieure à 0,5 fois la largeur. Un « nano-batônnet » présente une longueur inférieure à 1000 nm. La « longueur » d’un nano-bâtonnet peut être mesurée par microscopie électronique à balayage ou par microscopie électronique en transmission ou par diffusion dynamique de la lumière. La longueur « moyenne » est la moyenne arithmétique des longueurs. Un « amas » de nano-batônnets est formé par l’agrégation d’au moins deux nano-batônnets. Sauf indication contraire, les pourcentages sont des pourcentages en nombre. Brève Description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l’examen du dessin annexé dans lequel : est un graphique représentant l’évolution de la transmittance de la dispersion de l’exemple 1 en fonction de la longueur d’onde du rayonnement incident ; représente les diagrammes de diffraction des poudres obtenues par les exemples 1 et 2 après différentes durées de chauffage ; représente les diagrammes de diffraction de la poudre obtenue selon l’exemple 1 et du matériau massif obtenu selon l’exemple comparatif 3 ; comporte des images acquises en microscopie à balayage de poudres de nano-bâtonnets ; représente a) l’évolution du potentiel Zeta d’une solution de nano-bâtonnets en fonction du pH de la solution et b) est une photographie de ladite solution ; et représente le spectre d’émission luminescent d’un nano-batônnet sous illumination par un rayonnement dans l’ultraviolet de longueur d’onde de 394 nm en fonction de l’angle de polarisation d’un filtre par rapport à l’axe du nano-bâtonnet. Exemples Les matières premières suivantes, provenant de la société Sigma et Aldrich ont été utilisées, sans purification supplémentaire, pour les exemples : - hexahydrate de nitrate de lanthane La(NO 3 ) 3 . 6H 2 O de pureté supérieure à 99,99 %, - oxyde de lanthane La 2 O 3 de pureté supérieure à 99,9 %, - pentahydrate de nitrate d’europium Eu(NO 3 ) 3 . 5H 2 O de pureté supérieure à 99,99 %, - oxyde d’europium Eu 2 O 3 de pureté supérieure à 99,9 %, - phosphate de diammonium ((NH 4 ) 2 HPO 4 , Analytical Reagent, A.R.), - acide nitrique HNO 3 , 70 %, A.R. Exemple 1 selon l’invention On a mélangé dans un tube 10 ml d’une solution aqueuse contenant 0,0475 mol/l de La(NO 3 ) 3 et 0,0025 mol/l de Eu(NO 3 ) 3 avec 12 ml d’une solution aqueuse contenant 0,05 mol/l de (NH 4 ) 2 HPO 4 . Le phosphate de diammonium est en excès. Sa quantité est telle que le rapport du nombre d’ions PO 4 3- divisé par le nombre d’ions La 3+ et d’ions Eu 3+ est de 1,2. La quantité de Eu(NO 3 ) 3 a été choisie de telle sorte que la concentration en dopant Eu 3+ soit de 5 %, en pourcentages exprimés sur la base du nombre total d’ions La 3+ et Eu 3+ . Une précipitation de nano-batônnets de La 0,95 Eu 0,05 PO 4 de phase rhabdophane a pu être observée dès la mise en contact des différents constituants. Le mélange ainsi obtenu, présentant un pH de 2, a ensuite été chauffé dans un réacteur à microondes Discover SP, commercialisé par la marque CEM jusqu’à une température de chauffage de 160 °C et maintenu à cette température de chauffage pendant 2 heures. Après refroidissement, les nano-batônnets de La 0,95 Eu 0,05 PO 4 ont été collectés par centrifugation de 8000 g pendant 20 minutes, puis dispersés dans une solution aqueuse d’acide nitrique de pH égal à 2. La suspension ainsi obtenue a ensuite été dialysée pendant 2 jours à travers une membrane d’une perméabilité comprise entre 12 et 14 kDa contre une solution aqueuse d’acide nitrique de pH égal à 2. Les nano-batônnets ont été redispersés dans une solution aqueuse d’acide nitrique présentant une pH de 2. La concentration volumique de nano-batônnets dans la solution était de 0,4 % (soit une teneur de 20 mg/ml). La transmittance de la dispersion à un rayonnement de 500 nm, mesurée après 1 an était supérieure à 55%, comme cela est observé sur la . Des échantillons de poudre ont ensuite été obtenus par séchage de la suspension redispersée à une température de séchage de 100 °C pendant 12 heures. Exemple 2 comparatif On a mélangé dans un tube 10 ml d’une solution aqueuse acide contenant 0,4 mol/l de HNO 3 , 0,0475 mol/l de La(NO 3 ) 3 et 0,0025 mol/l de Eu(NO 3 ) 3 avec 10 ml d’une solution aqueuse contenant 0,05 mol/l de (NH 4 ) 2 HPO 4 . Les constituants La(NO 3 ) 3 et (NH 4 ) 2 HPO 4 étaient donc présents en quantités stœchiométriques. La quantité de Eu(NO 3 ) 3 a été choisie de telle sorte que la concentration en dopant Eu 3+ soit de 5 %, en pourcentages exprimés sur la base du nombre total d’ions La 3+ et Eu 3 + . Aucune précipitation de La 0,95 Eu 0,05 PO 4 n’a été observée après mélange. Le mélange ainsi obtenu, présentant un pH de 0,4, a ensuite été chauffé dans le réacteur à microondes jusqu’à une température de chauffage de 160 °C et maintenu à cette température pendant 2 heures. Après refroidissement, des nano-batônnets de La 0,95 Eu 0,05 PO 4 ont été collectés par centrifugation de 8000 g pendant 20 minutes, puis dispersés dans une solution aqueuse d’acide nitrique de pH égal à 2. La suspension ainsi obtenue a ensuite été dialysée pendant 2 jours à travers une membrane d’une perméabilité comprise entre 12 et 14 kDa contre une solution aqueuse d’acide nitrique de pH égal à 2. Des échantillons de poudre ont ensuite été obtenus par séchage de la suspension dialysée à une température de séchage de 100 °C pendant 12 heures. Exemple 3 comparatif : synthèse à l’état solide De l’oxyde de lanthane, de l’oxyde d’europium et du phosphate de diammonium ont été mélangés dans des conditions stœchiométriques et broyés dans un mortier en agate. Le broyat a ensuite été chauffé à 800 °C pendant 1 heure, refroidi, puis maintenu à 1100 °C pendant 12 heures. Du phosphate de lanthane dopé par 5 % d’europium sous une forme massive, c’est-à-dire de grains présentant une taille supérieure à plusieurs microns a ainsi été obtenu. Méthodes de caractérisation Afin de caractériser les différents produits obtenus pour les exemples 1 à 3, les méthodes suivantes ont été mises en œuvre. Des caractérisations des phases cristallines ont été effectuées par diffraction des rayons X avec un diffractomètre Bruker ® D8 Advance avec un rayonnement Cu Kα de longueur d’onde λ=1,5409 Å avec un détecteur LynxEye ® XE-T. Des observations de la morphologie ont été effectuées au moyen d’un microscope électronique à balayage à effet de champ Hitachi S4800 sous une tension d’accélération des électrons de 5 kV. Les échantillons à observer ont été préparés par dépôt d’une goutte de solution comportant les nano-batônnets sur une grille de cuivre revêtue d’un revêtement de carbone d’une épaisseur de 3 nm. Des mesures de potentiel Zeta ont été effectuées au moyen d’un dispositif Malvern ® ZetaSizer Nano ZS. Des spectres d’émission ont été mesurés au moyen d’un superfluoromètre (FluoroMax-4, Horiba ® ) équipé d’une lampe à xénon de 150 W et d’un tube photomultiplicateur Hamamatsu R928P. La représente l’évolution pour les exemples 1 et 2 des diffractogrammes mesurés par diffraction des rayons X préalablement à l’étape de chauffage (0 min) et pour différentes durées de chauffage (5 min et 60 min) à 160 °C. Les diffractogrammes théoriques des phases rhabdophane et monazite sont représentés sur les axes horizontaux inférieur et supérieur respectivement. La poudre selon l’invention obtenue par le procédé selon l’invention de l’exemple 1 présente une phase rhabdophane dès que les constituants sont mélangés (0 min). Dès 5 minutes de durée de chauffage, on observe progressivement une transition de la phase rhabdophane vers la phase monazite. Cependant, pour les temps de chauffage courts, les pics de diffractions sont relativement larges, indiquant que les tailles de cristallites sont faibles. L’augmentation de la durée de chauffage résulte en des pics qui deviennent de plus en plus étroits, ce qui indique que les particules voient leur taille augmenter ou leur cristallinité améliorée. Par ailleurs, le diffractogramme de la poudre de l’exemple 1 selon l’invention est sensiblement identique au diffractogramme du matériau obtenu par la voie solide de l’exemple comparatif 3, comme cela est observé sur la . Dans le cas de l’exemple 2 comparatif, aucune particule n’est formée au cours du mélange des constituants. Toutefois, le chauffage résulte directement en des particules monocristallines de phase monazite. La figure 4a) est une photographie acquise en microscopie à balayage de la poudre de l’exemple 2 comparatif. Les nano-batônnets se présentent agrégés les uns aux autres sous la forme d’amas formés pour la plupart de 5 à 30 nano-batônnets. La poudre de l’exemple 2 présente une longueur moyenne de 621 nm avec un écart type de 135 nm. Les nano-batônnets présentent un rapport d’aspect de 100. Les amas présentent une longueur moyenne d’environ 620 nm et une largeur d’environ 60 nm. La figure 4b) est une photographie acquise en microscopie à balayage de la poudre de l’exemple 1 selon l’invention. Les nano-bâtonnets se présentent isolés et à distance les uns des autres. Les nano-batônnets l’exemple 1 présentent une longueur moyenne de 141 nm avec un écart type de 55 nm. Les nano-batônnets présentent un rapport d’aspect de 28 avec un écart-type de 11. La figure 5a) représente l’évolution du potentiel Zeta en fonction du pH d’une solution aqueuse comportant des nano-bâtonnets de l’exemple 1 selon l’invention. Le point de charge zéro est obtenu pour un pH d’environ 5,3. Il est observé que pour des pH acides inférieurs au pH de point zéro, le potentiel Zeta augmente de manière quasi-linéaire avec une diminution du pH et est de 44 mV pour un pH de 2, ce qui atteste d’une excellente aptitude à la dispersion des nano-batônnets. Ceci est confirmé par l’observation de la figure 4b), ainsi que par la stabilité de la dispersion observée sur la figure 5b), qui a pu être observée pendant plus d’une année sans changement d’aspect, notamment au niveau de ses propriétés de diffusion de la lumière. Enfin, comme cela est observé sur la , les nano-batônnets présentent un spectre d’émission de la lumière qui est polarisé, quand illuminé par un rayonnement dans l’ultraviolet de longueur d’onde égale à 394 nm. Le changement d’angle d’un filtre polariseur par rapport à l’axe d’un nano-batônnet induit une variation de l’intensité de certaines composantes du rayonnement. Cette variation peut notamment être mise à profit pour déterminer l’orientation des nano-batônnets dans un liquide et déterminer par exemple le taux de cisaillement local auquel est soumis le liquide. Bien entendu, l’invention ne doit pas être comprise comme limitée aux exemples de mise en œuvre du procédé décrits à titre illustratif. Procédé de synthèse de nano-batônnets de La 1-a-b A a B b PO 4 , A étant choisi parmi Y, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb et leurs mélanges, B étant un dopant activateur de luminescence choisi parmi Eu, Yb, Er, Tm, Dy, Ho et leurs mélanges, avec 0≤a≤0,5 et 0≤b≤0,2 le procédé comportant : a. la préparation d’une liqueur mère acide présentant un pH compris entre 1,0 et 3,0 par mélange d’au moins, voire par mélange de seulement : - un solvant, - un premier constituant apportant des ions La 3+ , - un deuxième constituant, en excès, apportant des ions PO 4 3- , - si a>0, un troisième constituant apportant des ions A 3+ , - si b>0, un constituant apportant des ions du dopant activateur de luminescence B 3+ , dans des quantités telles que, dans la liqueur mère, le rapport du nombre de moles d’ions PO 4 3- sur le nombre de moles d’ions La 3+ et, le cas échéant, d’ions A 3+ et/ou d’ions B 3+ est compris entre 1,10 et 1,50, b. le chauffage de la liqueur mère sous conditions hydrothermales à une température de chauffage supérieure à 120 °C jusqu’à obtention des nano-batônnets de La 1-a-b A a B b PO 4 de structure cristallographique monazite. Procédé selon la revendication 1, les quantités des premier et deuxième constituants étant telles que le rapport du nombre de moles d’ions PO 4 3- sur le nombre de moles d’ions La 3+ et, le cas échéant, d’ions A 3+ et/ou d’ions B 3+ est compris entre 1,15 et 1,25, de préférence égal à 1,20. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, le premier constituant étant choisi parmi le nitrate de lanthane, le chlorure de lanthane, le sulfate de lanthane, l’acétate de lanthane, l’oxyde de lanthane et leurs mélanges et/ou le deuxième constituant étant choisi parmi (NH 4 ) 2 HPO 4, Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 , Na 3 PO 4 et leurs mélanges. Procédé selon la revendication précédente, le premier constituant étant le phosphate de diammonium (NH 4 ) 2 HPO 4 et/ou le deuxième constituant étant le nitrate de lanthane La(NO 3 ) 3 . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’élément A étant l’yttrium. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, le coefficient a étant égal à 0. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dopant activateur de luminescence B étant choisi parmi Eu, Yb, Er et leurs mélanges, de préférence étant Eu. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, la liqueur mère étant de préférence chauffée à l’étape b) à une température de chauffage inférieure à 200 °C, et de préférence inférieure ou égale à 160 °C. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, le solvant étant polaire, de préférence choisi parmi l’eau, un polyol, et leurs mélanges, de préférence le solvant étant l’eau. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape c), successive à l’étape b) de lavage et mise en solution des nano-batônnets pour former une dispersion de nano-bâtonnets. Procédé selon la revendication précédente, l’étape c) étant mise en œuvre par dialyse. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, les nano-batônnets présentant en fin d’étape b) de préférence une longueur inférieure à 500 nm, voire inférieure à 300 nm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, les nano-batônnets présentant un rapport d’aspect, défini comme le rapport de la longueur d’un nano-batônnet sur la largeur d’un nano-batônnet, inférieur à 100, voire inférieur à 70, voire inférieur à 50, de préférence compris entre 15 et 30. Dispersion colloïdale de nano-batônnets de La 1-a-b A a B b PO 4 , A étant choisi parmi Y, Sc, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb et leurs mélanges, B étant choisi parmi Eu, Yb, Er, Tm, Dy, Ho et leurs mélanges, avec 0≤a≤0,5 et 0≤b≤0,2. Dispersion selon la revendication précédente, la transmittance de la dispersion à un rayonnement d’une longueur d’onde de 500 nm, mesurée pour une concentration en nano-batônnet de 20 mg/ml étant supérieure à 50 %.