Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Isabelle le Mardi 10/01/2017 à 12:00
L'instabilité des nanoparticules
Plonger au cœur des nanoparticules d'oxydes et comprendre leur instabilité.

L'utilisation de nanoparticules d'oxydes dans des dispositifs peut engendrer des altérations structurales qui réduisent leurs performances. Pouvoir sonder les mouvements des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner...) constitutifs de ces nanoparticules reste un enjeu pour comprendre et optimiser leur stabilité. En utilisant la RMN du solide de l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), des chercheurs du Laboratoire de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) de coordination (CNRS) ont mis en évidence des échanges d'atomes d'oxygène jusqu'au cœur de nanoparticules d'oxydes métalliques. Ce qui améliorerait efficacement leur stabilité... Travail publié dans le J. Am. Chem. Soc.


La stabilité des propriétés des nanoparticules est un point (Graphie) clé pour leur utilisation. En effet, celles-ci sont souvent modifiées par des altérations structurales ou chimiques induites par les conditions de fonctionnement des dispositifs dans lesquels elles sont insérées (nano-électronique par exemple) et leur environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le...). Ces modifications structurales sont souvent des réorganisations d'atomes de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...), mais des mouvements d'atomes plus profonds peuvent également être envisagés. Pouvoir sonder les mouvements des atomes constitutifs des nanoparticules représente donc un enjeu de taille pour comprendre et améliorer leur stabilité.

En utilisant la RMN du solide de l'oxygène, des chercheurs du Laboratoire de chimie de coordination ont mis en évidence pour la première fois, que des nanocristaux d'oxydes métalliques tel que l'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.) pouvaient échanger, de façon réversible, des atomes d'oxygène jusqu'au cœur de la nanoparticule. Ces échanges provoquent des transformations structurales qui modifient les propriétés des nanoparticules. Ces études ont également permis de constater expérimentalement le caractère "vivant" de ces nano-objets, mettant en évidence la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) des différents types d'oxygènes qui composent la nanoparticule.

La compréhension de ces phénomènes de migration d'atomes d'oxygène, liés à la présence de défauts dans les nanocristaux tels que des vacances (Les vacances (au pluriel, du latin vacare, « être sans ») sont une période de temps (de quelques jours, semaines, voire mois) pendant laquelle...) d'oxygène, a permis aux chercheurs de proposer un traitement efficace afin d'améliorer la stabilité des propriétés des nanoparticules d'oxydes métalliques.

Plus généralement, cette approche nouvelle ouvre de nombreuses perspectives de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) associées à l'utilisation de la spectroscopie RMN à l'état solide en nanosciences.

Référence publication:
Yohan Champouret, Yannick Coppel & Myrtil L. Kahn
Evidence for core oxygen dynamics and exchange in metal oxide nanocrystals from in situ 17O MAS-NMR
J. Am. Chem. Soc. 24 novembre 2016
DOI 10.1021/jacs.6b08769

Contact chercheur:
Myrtil Kahn, Laboratoire de chimie de coordination - Toulouse

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INC