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Nanoparticules pour la chimie verte... ou quand la nanochimie crée des sites de rencontres

Publication de l'UMI E2P2L dans JACS

Publié le : 3 avril 2014
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Les trois piliers de la chimie verte sont l’économie d’atomes, l’économie d’énergie et le recyclage. L’économie d’atomes consiste à éviter d’introduire, dans un processus de synthèse chimique, des composés dont les atomes ne seront pas présents dans le produit final. Ces atomes devront être éliminés alors qu’il aura fallu les produire, les transporter et les chauffer. Un véritable gâchis au premier rang duquel figurent les solvants et parfois des agents tensioactifs pour que les molécules se rencontrent et se transforment.

Des chercheurs du laboratoire Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L), Unité Mixte Internationnale CNRS-Solvay-ENS de Lyon à Shanghaï (Chine), sont parvenus à faire réagir sans solvant ni agent tensioactif (une intéressante économie d’atomes) de l’éthylène glycol et un aldéhyde gras, qui ne se mélangent normalement pas, avec un excellent rendement. Pour permettre le mélange, ils ont mis au point des nanoparticules de silice qui possèdent trois propriétés : (1) interagir avec l’éthylène glycol (qui ressemble à l’eau), (2) interagir avec l’aldéhyde gras (qui ressemble à l’huile), et (3) servir de catalyseur, ce qui abaisse la température de réaction et par conséquence économise l’énergie (voir figure). De véritables sites de rencontre écologiques!

L’élaboration de ces nanoparticules résulte d’un savoir-faire innovant où sont greffées, sur chaque minuscule grain de silice d’environ 200 nm de diamètre, trois sortes de groupements différents. De plus, en bon catalyseur solide qui se respecte, ces nanoparticules peuvent être récupérées par simple filtration et être réutilisées sans perte de pouvoir catalytique ; un bon point recyclage. La chimie verte de demain est en marche, assistée des nanomatériaux.

Références : Tunable Catalysts for Solvent-Free Biphasic Systems: Pickering Interfacial Catalysts over Amphiphilic Silica Nanoparticles - Wen-Juan Zhou, Lin Fang, Zhaoyu Fan, Belen Albela, Laurent Bonneviot, Floryan De Campo, Marc Pera-Titus et Jean-Marc Clacens. J. Am. Chem. Soc, 2014. Publication Date (Web): March 18, 2014 (Communication) - DOI: 10.1021/ja501019n

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