Matériaux hybrides et structurés

Les matériaux « hybrides » constituent une nouvelle famille de matériaux, associant des ligands organiques connectant des entités inorganiques, est de plus en plus étudiée à la fois au niveau fondamental et applicatif.

Dans le cadre de cet UE, deux grandes catégories de matériaux hybrides seront abordées :

• Réseaux de Coordination et Metal-Organic Frameworks
• Materiaux organosilicés/carbonés

CM : 10 h

TD : 10 h

• Donner un aperçu des matériaux hybrides en introduisant des concepts généraux de synthèse (chimie de coordination en solution et chimie sol-gel...)
• Donner un aperçu des caractérisations usuelles pour ces matériaux (RMN, IR, DRX, ATG...)
• Compléter la vision de l’état solide en étudiant des structures de certains matériaux de références
• Différentes catégories d’applications : stockage gaz, catalyse, propriétés optiques/magnétiques, applications biomédicales, dépollution...

• Notions de chimie de coordination (géométrie des complexes, série spectrochimique)
• Thermodynamique et cinétique des complexes
• Réactivité des éléments du bloc p

• Propriétés des complexes de métaux de transitions (optiques, magnétiques)
• Interactions faibles (VdW, Liaisons H, π-stacking etc ...)
• Notions de RMN, spectroscopie vibrationnelle

Spectroscopie électronique

Contrôle continu Intégral

Les matériaux « hybrides » constituent une nouvelle famille de matériaux, associant des ligands organiques connectant des entités inorganiques, est de plus en plus étudiée à la fois au niveau fondamental et applicatif.

Deux grandes catégories de matériaux hybrides seront abordées :

• - Réseaux de Coordination et Metal-Organic Frameworks
• - Matériaux organosilicés/carbonés

Les principales applications de ces matériaux seront abordées à la fois en CM et TD.

Objectifs :

 - Donner un aperçu des matériaux hybrides en introduisant des concepts généraux de synthèse (chimie de coordination en solution et chimie sol-gel...)

- Donner un aperçu des caractérisations usuelles pour ces matériaux (RMN, IR, DRX, ATG...)

-    Compléter la vision de l’état solide en étudiant des structures de certains matériaux de références

-    Différentes catégories d’applications : stockage gaz, catalyse, propriétés optiques/magnétiques, applications biomédicales, dépollution...

Programme et calendrier :

• Enseignement partagé à temps égal entre :

-       J. Long (Polymères de Coordination et MOFs) : 5 H CM + 5 H TD

Introduction Matériaux Moléculaires : interactions chimiques, principe d’ingénierie cristalline, polymères de coordination et MOFs

Propriétés et Applications : adsorption gaz, catalyse, propriétés magnétiques et optiques, applications biomédicales.

Des exemples concrets portant à la fois sur l’aspect synthèse et propriétés seront abordés se lors des séances de TD.

  -         C. Charnay (Matériaux Carbonés/Silicés) : 5 H CM + 5 H TD

  Introduction nanomatériaux carbonés en particulier Graphene et nanotubes de carbone : élaboration et applications de type biomédicales et capteurs

• Réactivité sol-gel appliquée à l’élaboration de nanosilice et d’organosilice à porosité contrôlée. Présentation de quelques méthodes de fonctionnalisation et de structures complexes type core/shell. Etude de quelques propriétés et Applications : adsorption en phase liquide et dépollution, catalyse, contrôle des propriétés optiques pour applications en bionanotechnologie.
• Des exemples concrets portant à la fois sur les voies de synthèse et les propriétés pour des applications ciblées seront abordés se lors des séances de TD.

Contact(s) administratif(s) :

Secrétariat Master Chimie

https://master-chimie.edu.umontpellier.fr/