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Résultat scientifique | Chimie verte

Des matériaux surdoués, élaborés par chimie douce


​Des chimistes de l’ICSM ont synthétisé de nouveaux matériaux nano-structurés hybrides (minéraux et organiques), par auto-assemblage moléculaire dans l’eau, à température ambiante. Cette famille de matériaux contenant des polyoxométalates (POM) peut remplir des fonctions variées : conducteur d’ions ou de protons, électrode, cristal photosensible, catalyseur, etc.
Publié le 10 mai 2017
​Les POM sont des édifices ioniques tridimensionnels, contenant des atomes métalliques, comme le tungstène ou le molybdène, reliés par des atomes d'oxygène. Ils intéressent les chercheurs en raison de nombreuses propriétés remarquables (catalytiques, optiques, magnétiques, biologiques, etc.) variant avec leur composition et leur structure chimique.

Des chimistes de l'ICSM ont étudié les interactions entre un POM, le phosphotungstate (PW) de structure α-Keggin, et des oligomères d'oxyde d'éthylène (EO). À partir de solutions de PW et de EO, ils sont parvenus à former un hybride cristallin avec des oligomères de polyéthylène glycol (PEG) en milieu aqueux et à température ambiante.

Pour réussir cette prouesse, ils ont dû comprendre et maîtriser les mécanismes à l'œuvre. En solution aqueuse, PW s'assemble spontanément aux PEG. Pour enclencher la formation de cristaux hybrides à partir de ces auto-assemblages, il leur a fallu atténuer la répulsion électrostatique entre PW par ajout de sel (NaCl). Ils ont finalement obtenu, à partir d'espèces chimiques dispersées en solution, un cristal ayant pour motif l'ensemble constitué de PW (minéral) et de PEG (organique).

Cerise sur le gâteau, cette étude ouvre la voie à un procédé de séparation d'oligomères PEG suivant leur longueur.

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