rapport materiaux (elaboration de solides hybrides organiques-inorganiques par autoassemblage)

Abdallah BOUTOBZA/M 2 R CATALYSE/2009-2010

PRÉPARATION DES MATÉRIAUX INORGANIQUES EN UTILISANT DES LIQUIDES IONIQUES

By Zhen Ma, Jihong Yu, and Sheng DaiAdv. Mater. 2010, 22, 261–285

1. Dans cet article de synthèse, les auteurs ont mis en évidence les applications des liquides ioniques dans la synthèse des matériaux inorganiques, y compris les nanostructures métalliques, les éléments non métalliques, slices, organosilices, oxydes métalliques, Chalcogénure métalliques, les sels métalliques, les matériaux modifiés liquides ioniques, et les liquides ioniques supportés.la synthèse de matériaux inorganiques utilisés, ou en présence de liquides ioniques représente une direction en plein essor. En raison de l'unique propriétés physico-chimiques des liquides ioniques, leur utilisation peut conduire à de nouveaux matériaux aux morphologies intéressants et des performances élevées avec des propriétés qui ne sont pas accessibles à l'aide des solvants organiques classique ou d'eau. Les auteurs ont également évalué Le statu actuel de cet champ de recherche et ils ont essayé de fournir certains perspectifs.

2. Certains solvants organiques sont hautement toxiques, inflammables, et même explosive. En particulier, la haute pression de vapeur et la toxicité de certains solvants organiques volatils peuvent causer d'importants problèmes d'environnement. Par rapport aux solvants traditionnels, les liquides ioniques offrent plusieurs avantages distincts (tels que des pressions de vapeur négligeable, de la bonne stabilité thermique, la conductivité ionique élevée, vaste potentiel électrochimique, et une grande flexibilité de synthèse) comme solvants pour une grande variété de composés inorganiques et organiques. En particulier, leurs tensions de vapeur négligeable sont importants pour minimiser l'exposition à des vapeurs toxiques volatiles, et leurs points de fusion bas (aussi bas que 80 °C) et à haute stabilité thermique (stable en dessous de 300 °C) offrent une gamme large de liquide pour la catalyse organique et la synthèse inorganique respectueuses de l'environnement.

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FIGURE. 1: Exemples de cations et anions les plus couramment utilisés pour la formation de liquides ioniques.Les liquides ioniques sont généralement composés de cations organiques et inorganiques ou organiques anions. Leur miscibilité de l'eau est fortement déterminée par le choix d'anions.

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TABLEAU. 1: les liquides ioniques fonctionnarisés utilisés pour la préparation des structures métalliques

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3. Dans cet article les auteurs résument les travaux effectués dans le domaine de l'utilisation des liquides ioniques dans la préparation de plusieurs catégories de composés inorganiques et des matériaux hybrides, par exemple les nanostructures métalliques, les éléments non métalliques, slices, organosilices, oxydes métalliques, Chalcogénure métalliques, les sels métalliques, les matériaux modifiés liquides ioniques, et les liquides ioniques supportés...Ce groupe de chercheurs ont également fait des travaux récente et unique dans ce domaine de recherche. Ils sont parmi les premiers prospecteur dans le champ de l'utilisation des liquides ioniques, ils ont été les premier à synthétiser un aérogel SiO2 utilisant un liquide ionique.Leur travaux a été basé sur la conception des nouveaux liquides ioniques, et sur la synthèse des matériaux inorganiques utilisant des liquides ioniques.

4. Les auteurs cherchent à trouver des solvants qui remplacent les solvants traditionnels dans la préparation des matériaux inorganiques, a cause de certains inconvénient de de ces solvants traditionnels (toxique, explosif, inflammable...) d'un coté et pour avoir des matériaux qui possèdent des propriétés chimique et des morphologies adaptés, d'un autre coté.

5. Une tendance récente est à noter l'utilisation de liquides ioniques fonctionnalisés, pour la préparation et à la stabilisation des nanoparticules métalliques. L'idée derrière est que des certains groupes fonctionnels se lier sur des surfaces métalliques et ainsi, stabiliser le nanoparticules métalliques formé plus efficacement. Une idée serait d'employer du soufre contenant des liquides ioniques pour la stabilisation de nanoparticules métalliques.

6. Ce groupe a travaillé sur la conception de nouveaux liquides ioniques, les propriétés physico-chimiques de liquides ioniques, les applications de liquides ioniques dans des solvants d'extraction, de détection, et de séparation chimique,

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ainsi que la fabrication de matériaux inorganiques utilisant des liquides ioniques. Par exemple, ce groupe a développé une nouvelle classe de liquides ioniques dont les cations sont formés via le métal-ion réaction de transfert de des composés organiques avec des sels inorganiques. La principale caractéristique de cette catégorie de liquides ioniques, c'est que leur cations être en métal-ion complexes. Ces contenant des métaux liquides ioniques fournir non seulement idéal environnements ioniques, mais également du liquide de précurseurs inorganiques pour la synthèse de matériaux inorganiques.En 2000, ce groupe est le premier annoncé la synthèse de l'aérogel SiO2 utilisant un liquide ionique, 1-éthyl-3-bis methylimidazolium (trifluoromethylsulfonyl) imide ([EMim] [NTf2]), au lieu de l'eau comme solvant.Ils ont aussi récemment annoncé la formation de carbones poreux par la carbonisation de [BCNIm][NTf2] ([BCNIm]+ = 1,3-bis (cyanomethyl)imidazolium), [BCNIm][beti] ([beti]- = bis(perfluoroethylsulfonyl)imide), ou [MCNIm][NTf2] ([MCNIm]+ = 1- cyanomethyl-3-methylimidazolium) à 800 °C au N2.

8. L'article a bien résumé l'utilisation des liquides ioniques dans la préparation des matériaux inorganiques.Les auteurs ont bien cité les différents travaux effectuer dans ce domaine, dans la préparation des différents types des matériaux et hybrides.Et pour chaque groupe de chercheurs, les techniques utilisés, avec des figures et des images, et les avantages et les limites de leur travail,. Les auteurs ont également expliqué leur travaux dans ce domaine, et les plus récents, même ils ont donné des perspectives pour ce champ de recherche.

9. Dans cet article l'objectif de ce groupe de chercheurs a été la conception des nouveaux liquides ioniques pour les utilisés comme des solvant dans la préparation

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des matériaux inorganiques, ainsi que remplacer les solvant traditionnels par les liquides ioniques dans la synthèses des matériaux inorganiques, et cela pour avoir nouveaux matériaux aux morphologies intéressants et des propriétés qui ne sont pas accessibles à l'aide des solvants organiques classique, et avec des performances élevées. Mais aussi il existe un autre avantage, les liquides ionique assurent une synthèse propre (vert) qui respecte l'environnement, contrairement à certain solvant traditionnels qui sont parfois toxique.

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