Développement des nanoparticules catalytiques contrôlables avec des gaz

 

Yue Zhao

Université de Sherbrooke

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

Nous proposons un projet d'équipe visant à développer des nanoparticules catalytiques contrôlables avec des gaz (CO2 et N2). Basant sur une découverte récente sur des polymères dont la solubilité dans l'eau peut être modulée de façon réversible par une rection avec le CO2 et l'enlèvement de ce dernier par un gaz inerte comme N2, nous étudierons des nanoparticules catalytiques dont la surface est fonctionnalisée avec une quantité contrôlée de tels polymères qui agissent non seulement comme un ligand stabilisateur mais aussi dictent la dispersion des nanoparticules.

Dans l'état dispersé, une réaction catalytique a lieu en raison des sites catalytiques sur la surface des nanoparticules exposés aux molécules de réactif, alors que dans l'état aggloméré, les nanoparticules se précipitent et la réaction est arrêtée. Ces deux états (catalyse-on et catalyse-off) sont réversibles en simplement bouillonnant les gaz dans la solution de réaction. Le recyclage en solution des nanoparticules ainsi que leur réutilisation sera possible. Nous étudierons aussi des nanoparticules dont chacune est encapsulée par une capsule creuse constituée des polymères sensibles au CO2.

La perméabilité de la capsule sera facilement ajustable par les gaz, ce qui permettra la catalyse sélective envers une certaine réaction selon l'hydrophobicité ou la taille de molécules de réactif. En combinant les expertises du Prof. Zhao (Sherbrooke) en polymères stimuli-réactifs et du Prof. Ma (INRS) en nanoparticules, la réalisation de ce projet pourrait conduire à une percée importante tant au niveau fondamental qu'au niveau d'applications.