Matrices hybrides argiles-dendrimères pour des applications en capture réversible de gaz (CO2 et H2)

Sennour, Radia (2016). « Matrices hybrides argiles-dendrimères pour des applications en capture réversible de gaz (CO2 et H2) » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.

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Résumé

Les émissions de gaz à effet de serre ne cessent d'augmenter, et plus particulièrement le CO2, qui constitue une partie majeure de la pollution atmosphérique. Pour cela, des recherches intensives se concentrent aujourd'hui pour promouvoir des technologies propres. A cet effet, l'utilisation de l'hydrogène comme source d'énergie est l'un des principaux objectifs de ce travail. Cependant, son stockage constitue un problème majeur à résoudre. La synthèse de nouvelles matrices organo-inorgano montmorillonite destinées à la capture réversible de CO2 et H2 à T et P ambiante semble être une alternative judicieuse. Le greffage chimique de lactose modifé au triethoxysilane sur la surface de la montmorillonite sodique (NaMt) constitue une des voies de synthèse utilisée pour augmenter de façon significative l'adsorption de CO2. Une autre stratégie de synthèse rapide et efficace pour des matériaux à grande affinité pour l'hydrogène réside dans la stabilisation de nanoparticules métalliques (NP). Celle-ci a permis d'obtenir une dispersion élevée du cuivre (Cu0) et du palladium (Pd0) sur des matrices dendrimers-montmorillonite (MDM). Ces dernières ont été préparées à partir de NaMt échangée avec le prop-2-ynyloxy)benzenaminium et le composé 14,14-bis((allyloxy)rnethyl)-3,6,9,12,16-pentaoxanonadec-18-en-1-amine, suivie de réactions photochimiques de thiol-yne et thiol-ène, respectivement. Dans les deux cas, la diffraction des rayons X a montré une expansion de la distance basal d001, ainsi qu'une augmentation de la surface spécifique (SSA) de 54 à 297 m2/g (MDM-Cu) et 54 m2/g à 64 m2/g, (MDM-Pd). L'incorporation de nanoparticules de Cu0 et de Pd0 (NPCu et NPPd) a entrainé une compaction importante de la structure, puisque la SSA diminue jusqu'à 76 m2/g et 17 m2/g respectivement. Ceci suggère une forte interaction métal-matrice-argileuse. La Microscopie Électronique à Transmission (MET) a montré une dispersion élevée du Cu0 du Pd0 avec une granulométrie majoritaire comprise entre 0,5 et 2,5 nm. La RMN 13C confirme la non-agrégation des NPs de Cu0 en raison des effets de stabilisation des atomes de soufre et des groupements OH du dendron greffé. Ceci s'explique en termes d'interactions acide-base de Lewis, démontrés par analyse XPS. L'incorporation des NPCu0 a accru de façon significative l'affinité envers l'hydrogène par simple condensation physique permettant facilement son relargage à T ambiante. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Nanoparticule métallique, Greffage chimique, Échange ionique, Montmorillonite, Réaction de thiol-yne, Réaction de thiol-ène, Stockage d'hydrogène, Organo-argile, Rétention de CO2.

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse: Roy, René
Mots-clés ou Sujets: Nanomatériaux -- Synthèse / Dendrimères / Montmorillonite / Argile / Échange d'ions / Greffage chimique / Hydrogène -- Absorption et adsorption / Gaz carbonique -- Absorption et adsorption / Hydrogène -- Stockage
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 13 janv. 2017 18:45
Dernière modification: 13 janv. 2017 18:45
Adresse URL : http://www.archipel.uqam.ca/id/eprint/9250

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