Ionogels, nouveaux matériaux pour l'immobilisation de complexes et particules métalliques : Applications

par Sabrina Volland

Thèse de doctorat en Chimie et physicochimie des matériaux

Sous la direction de André Vioux.

Soutenue en 2009

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Cette thèse décrit des matériaux ionogels composés d'un liquide ionique confiné dans une matrice de silice et leur utilisation en catalyse homogène et comme nanoréacteurs pour la croissance de nanoparticules métalliques. En effet, les liquides ioniques sont particulièrement intéressants dans de nombreux domaines : électrochimie, catalyse et biocatalyse, optique, stabilisation de particules… Cependant, ces liquides ioniques peuvent posséder une viscosité assez élevée qui rend difficile leur agitation durant une réaction. Afin de contourner ce proble��me, de nouvelles voies d'immobilisation du liquide ionique ont été développées. Parmi elles, une méthode est développée au laboratoire qui consiste à confiner le liquide ionique dans une matrice de silice par un procédé sol-gel. Ces ionogels, présentent l'avantage de combiner les propriétés du liquide ionique et du solide. L'influence de certains paramètres de synthèse (voie hydrolytique avec ou sans HCl, pseudo non-hydrolytique avec de l'acide formique, choix du liquide ionique…) sur la structure finale du matériau a été étudiée. Parallèlement, différents précurseurs de silice ont été testés dans le but de parvenir à une amélioration de leur tenue mécanique. Par ailleurs, l'intérêt des ionogels dopés par du palladium acétate pour la catalyse a été prouvé par les résultats obtenus dans le cadre de la réaction de Heck tandis que l'aspect de nanoréacteur a été exploré au travers de la synthèse in situ de nanoparticules de palladium, d'or et d'argent. A l'image de leurs propriétés structurales modulables à partir des paramètres de synthèse, les ionogels se révèlent être des matériaux ajustables à des applications multiples : électrolyte solide, immobilisation de catalyseur en liquide sans extraction de métal, nano-réacteurs pour la croissance de nanoparticules. . .

  • Titre traduit

    Ionogels, new materials to immobilise metal complexe and particles : Applications


  • Résumé

    This work describes ionogels, materials composed by an ionic liquid confined in a silica matrix and their uses in catalyse and in the growth of metals nanoparticles. Ionic liquid is very attractive in a large range of domains: electrochemistry, catalyse and biocatalyse, optic, particles stabilisation. . . However, these ionic liquids have a high viscosity which makes the stirring difficult. In order to avoid this problem, new ways to confine an ionic liquid were developed. Among them, a method was created at the lab: the ionogels. They combine ionic liquid and solid properties. The influence of some synthetic parameters (sol-gel process conditions, ionic liquid choice. . . ) on the final structure of the material was studied. Moreover, different silica precursors were tested to have a mechanical amelioration. Besides, the interest of acetate palladium doped ionogels in catalyse was proved by the results of the Heck reaction experiments whereas the nanoreactors applications was explored with the in situ synthesis of palladium, gold and silver nanoparticles

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Informations

  • Détails : 1 vol. (201 p.)
  • Annexes : Bibliographie en fin de chapitre. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2009.MON-182
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