Liming Peng, doctorant à Softmat (ex- IMRCP), a soutenu sa thèse sur les complexes polyioniques à base de métaux
Liming a réalisé ses recherches dans l'équipe IDeAS du laboratoire Softmat.
Le 23 november, il a soutenu sa thèse intitulée : “Synthèse de complexes polyioniques à base de métaux et leurs applications dans les réactions photo-Fenton et préparation de nanostructures inorganiques”
Les nanomatériaux hybrides organiques-inorganiques contenant des polymères sont apparus comme une classe prometteuse de matériaux qui combinent les propriétés uniques des composants organiques et inorganiques. Ce domaine de recherche en plein essor a attiré beaucoup d'attention en raison du potentiel de développement de matériaux avancés aux propriétés adaptées et multifonctionnelles. Leur synthèse implique l'intégration de composants organiques et inorganiques par le biais de diverses stratégies, notamment la liaison covalente, les interactions électrostatiques, l'auto-assemblage et les méthodes assistées par modèle. Ces approches permettent un contrôle précis de la composition chimique, de la morphologie et de la structure des matériaux hybrides, ce qui permet de concevoir des matériaux aux propriétés souhaitées.
Afin de développer de nouvelles nanostructures hybrides organiques-inorganiques, il a conçu des complexes polyioniques hybrides en utilisant différents ions métalliques et des copolymères à blocs doublement hydrophiles. Leur formation est principalement dûe au gain d'entropie résultant des interactions électrostatiques et de la libération du contre-ion. Les complexes hybrides poly-ions ont de bonnes perspectives d'application en tant que catalyseur ou agent modèle pour les nanomatériaux inorganiques. Le catalyseur colloïdal présente une activité catalytique élevée dans la réaction de photo-Fenton. En outre, lorsqu'il est utilisé comme modèle (ou réservoir chimique), il peut bien contrôler la morphologie et la taille du matériau cible (nanocubes ou nanoparticules).
Par exemple, Liming a synthétisé des nanostructures de bleu de Prusse (PB) en utilisant des complexes poly-ions hybrides à base de fer (Fe-HPIC) comme modèles. Il a été découvert que les HPIC peuvent agir comme un réservoir chimique pour les ions Fe(III), ce qui affecte ensuite la cinétique de formation des nanoparticules de bleu de Prusse en fonction du rapport Fe(III)/polymère. Il est intéressant de noter que la possibilité de réactions de complexation des ions peut être facilement réglée en contrôlant précisément le pH de la solution. L'abaissement du pH de la solution réactive libère les ions Fe(III) précédemment piégés dans les HPIC et permet la formation rapide de nanocubes de bleu de Prusse. Ce contrôle du pH obtenu par l'utilisation du photoacide mérocyanine peut être utilisé pour déclencher la formation de nanocubes de PB de taille contrôlée. Cette méthode basée sur le système préorganisé des HPICs peut également être appliquée à la synthèse de nanostructures cœur-coquille de bleu de Prusse de différentes tailles et compositions. Ce travail démontre que les complexes hybrides de polyions peuvent effectivement être utilisés comme systèmes organisés pour la synthèse de matériaux inorganiques, en particulier de polymères et de matériaux de coordination.
Faits marquants de la thèse :
Liming est notamment co-auteur d'un article publié dans le Journal of Colloid and Interface Science (Impact Factor=10).
Félicitations à Liming pour la qualité de son travail !
