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Méthodologie en chimie inorganique
Même si les batteries lithium-ion ont, depuis quelques années, déjà remplacé les vieilles batteries nickel-cadmium dans nos ordinateurs portables (et dans de nombreux autres appareils nomades), elles pourraient bientôt laisser, à leur tour, la place à un nouveau type de batteries « lithium-soufre ». Un nouveau type de batteries qui équiperaient nos futures voitures, hybrides et électriques.
Des chercheurs du LCBM (CEA-CNRS-Université J. Fourier, Grenoble), de l’Iramis (CEA, Saclay) ainsi qu’une équipe du Liten (CEA, Grenoble) ont combiné nanosciences et chimie bio-inspirée pour élaborer, pour la première fois, un matériau capable de catalyser sans platine aussi bien la production d’hydrogène que son utilisation dans les piles à combustible dites « piles à hydrogène ».
Nous retrouvons dans les quasi-cristaux, les mosaïques fascinantes du monde Arabe, reproduites à l'échelle atomique : des motifs réguliers qui ne se répètent jamais. Pourtant, depuis les travaux du français Abbé Haüy en 1784, un cristal est classiquement défini comme suit : "un cristal est une substance au sein de laquelle, les constituants sont assemblés selon un ordre régulier, répétition périodique d'un motif tri-dimensionnel".
Depuis des millénaires, les verres et les céramiques sont fabriqués en chauffant le sable ou largile dans des fours à très haute température. Pourtant, l'observation du vivant nous montre que certains micro-organismes ont appris à développer des conditions de synthèse beaucoup plus douces, compatibles avec la vie. De simples micro-algues, comme les diatomées, élaborent des coques de silice dont la beauté avait séduit Darwin et qui savèrent aujourd'hui être de véritables cristaux photoniques vivants ! Comment sinspirer de l’exemple de la Nature pour inventer de nouveaux matériaux « bio-inspirés » ?
La technologie actuelle des électrolyseurs et photoélectrolyseurs, dispositifs permettant de produire de l’hydrogène H2 et de l’oxygène O2 à partir d’eau, nécessite des catalyseurs métalliques à base de métaux nobles (platine, ruthénium, iridium…). Ces métaux sont rares et trop chers pour espérer les utiliser à l’échelle industrielle. Il est donc essentiel de trouver des alternatives à cette technologie.
L'ibuprofène est un analgésique (anti-douleur) et un anti-inflammatoire au même titre que l'aspirine. C'est le constituant actif de nombreux produits commerciaux et il fait partie des anti-douleurs en vente libre les plus répandus. La molécule a été découverte par la société Boots dans les années 1960 et cette société a breveté une synthèse qui a longtemps été la méthode de choix pour la production industrielle. Dans les années 1990, la société BHC à mis au point un procédé « vert », c'est à dire reposant sur les principes de la chimie verte.
La chimie verte, apparue au début des années 1990 a pour but de « concevoir des produits et des procédés chimiques permettant de réduire ou d'éliminer l'utilisation et la synthèse de substances dangereuses ». Cette définition a été développée en douze principes qui donnent les lignes directrices pour la conception de nouveaux procédés ou l'amélioration de ceux existants. Le deuxième principe introduit la notion d'économie d'atome : les synthèses doivent être conçues dans le but de maximiser l'incorporation des matériaux utilisés au cours du procédé dans le produit final.
Cette manipulation permet de mettre en évidence des complexes colorés du nickel (II), métal de transition, mais aussi la stabilité relative de ceux-ci. Les complexes de nickel seront préparés à partir de solutions aqueuses d'éthylènediaminetétraacétate (EDTA), d'ammoniac (NH3), d'éthylènediamine (en), de diméthylglyoxime (dmg).
