Nadi Braidy, Professeur agrégé Génie chimique et génie biotechnologique Université de Sherbrooke 2500 Boul. de l'Université Sherbrooke, QC (Canada) J1K 2R.
De plus en plus d’applications requièrent des matériaux dotés de propriétés multiples nécessitant un assemblage particulier de plusieurs types de nanostructures. C’est le cas par exemple des catalyseurs solides, constitués de composants architecturés à l’échelle atomique (cœur-coquille, alliages, …). Cette stratégie permet de mettre à profit les propriétés de catalyse, de résistance au frittage et à la cokéfaction en plus de fonctions complémentaires, telles que l’habileté à la séparation magnétique. Bien que plusieurs méthodes soient disponibles pour la synthèse de nanostructures complexes, la plupart ne peuvent être mise à l’échelle pour constitue un procédé économiquement viable.
La synthèse par plasmas thermiques se distingue des autres méthodes car elle permet la fabrication de nanopoudres à l’échelle industrielle. Par contre, jusqu’à présent, cette méthode a été restreinte à la fabrication de nanostructures simples. Cependant, en comprenant l’interaction entre les espèces et les phases en présence, il devient possible de manipuler les conditions de croissance du réacteur afin de diriger les transformations de phases au sein de nanostructures pour les architecturer à l’échelle atomique.
Je présenterai deux exemples de nanostructures complexes fabriquées par plasma thermique. Le premier exemple a trait à des nanocarbures de fer encapsulées de carbone graphitique utilisées pour la synthèse Fischer-Tropsch. Un second exemple portera sur des nanostructures de ferrites de nickel en forme d’octaèdres tronqués partiellement recouvertes de monoxyde de fer et de nickel.
Les nanoparticules sont toutes analysées par des méthodes globales (XRD, XRF, etc.). Afin de confirmer l’architecture des nanoparticules, ces mesures sont complémentées par des méthodes avancées de microscopie électronique en transmission (MÉT) soit la MÉT-haute résolution corrigée en aberration sphérique (Cs-HREM) et la spectroscopie électronique en perte d’énergie (EELS). Ces méthodes ont servi à identifier les différentes phases et leur agencement au sein de nanoparticules individuelles et ce, à l’échelle atomique.
Site web du groupe du Pr Braidy
Cette conférence est présentée par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université de Montréal et le Département de génie physique de Polytechnique Montréal.
