Contexte du sujet

L’utilisation de nanoparticules magnétiques comme supports de catalyseurs permet, après réaction, une récupération rapide du système catalytique au moyen d’un simple aimant.¹ Le traitement s’en trouve simplifié et le catalyseur peut ensuite être réutilisé. Par exemple, dans l’équipe AM2N de l’ICGM, des complexes Ru-terpyridine porteurs d’un motif pyrène ont été immobilisés via des interactions p-p sur la surface graphène de nanoparticules magnétiques de cobalt.² Les nanoparticules hybrides obtenues ont montré une bonne activité et une bonne recyclabilité dans des réactions de transferts d’hydrogène. Cependant, les nanoparticules de cobalt commerciales utilisées présentent une grande distribution de taille et une forte agrégation ce qui limite l’accès à leur surface.

Notre objectif est donc d’élaborer des matériaux similaires utilisant des nanoparticules magnétiques monodisperses (CoFe₂O₄ ~ 10 nm) développées dans l’équipe IMNO de l’ICGM.³  La fonctionnalisation de ces nanoparticules devrait être plus efficace et de meilleurs taux de greffage (nombre de motifs pyrènes greffés en moyenne sur une nanoparticule) sont attendus.

Le stagiaire sera amené à (Schéma) : i) synthétiser et caractériser des nanoparticules de fer-cobalt puis à les fonctionnaliser avec une couche de carbone ; ii) préparer des catalyseurs moléculaires comportant un motif pyrène et les greffer en surface des nanoparticules ; iii) caractériser le matériau hybride obtenu et évaluer son efficacité en catalyse ainsi que son recyclage avec un aimant.

[1] Accounts of chemical research, 2014, 47, 2, 667–677.

2 ACS Appl. Nano Mater., DOI 10.1021/acsanm.0c02337

3 Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2019, 19, 5000-5007

Candidature

Une affinité pour la chimie des matériaux hybrides inorganique-organique est attendue. L’étudiant(e) sera amené(e) à utiliser des techniques de caractérisation classiques (RMN, IR, UV-vis…). Une bonne organisation et des capacités de rédaction et de présentation seront appréciables.

Merci d’envoyer votre CV et une lettre de motivation à armelle.ouali@enscm.fr, saad.sene@umontpellier.fr