Chimie
Etude de quelques modèles pour le calcul des densités énergétiques des sites d'adsorption en utilisant la chromatographie gazeuse inverse
Résume :L'application de la Chromatographie Gazeuse Inverse (CGI) pour la détermination des grandeurs physico-chimiques qui caractérisent l'interaction entre une molécule sonde et unsupport chromatographique est déjà ancienne puisque les premiers travaux remontent aux années quarante. Les nombreuses possibilités offertes par cette méthode sont décrites dans plusieurs ouvrages. On se propose dans ce travail d'explorer quelques modèles d'adsorption locales,à savoir l’isotherme d’adsorption de Langmuir générale et de Sips pour calculer la densité énergétique des sites d'adsorption.Pour ce faire on s'appuie surdes méthodes analytiques et numériques. Une des méthodes analytiques utilise la notion de transformée de Stieltjes, alors que la méthode numérique est basée sur la discrétisation de l’équation intégrale en un système d’équations algébriques. Voir les détails
Mots clés : adsorption, isotherme d'adsorption, Energie, équation d'intégrale
Elaboration et caractérisation des couches minces de NiFe élaborées parélectrodéposition
L’étude des matériaux magnétique à l’état massif ou sous différentes géométries n’a cessé decroitre. L’arrivée de nouveaux procédés de fabrication a permis l’apparition des couchesminces, des couches ultra minces et des nano-structures (tel que les nano-vibres a base despolymeres ). Les propriétés de ces matériaux font toujours l’objet d’études approfondies et ontapporté de nombreuses applications. L’enjeu principal de ces recherches repose sur laminiaturisation et la rapidité de ces dispositifs de stockage des données liées au magnétisme.Le permalloy ou Ni80Fe20 (Py) est l’un des rares matériaux ou il y a eu une continuité entreétat de l’art historique des matériaux ferromagnétiques doux massifs et celui des couchesminces. De plus, cet alliage bénéficie en couche mince de techniques d’élaboration doubles :par voie chimique (électrolyse) et par voie physique (dépôt en phase vapeur), ce qui en fait lacouche mince ferromagnétique de loin la plus utilisée aujourd’hui dans les laboratoires etdans l’industrie. L’élaboration des couches minces par la méthode de l’électrodéposition estune bonne alternative aux voix physiques. En effet, l’électrodéposition est une technique peucouteuse et facile à mettre en oeuvre. Dans ce sujet de thèse, nous nous intéressons à l’étudedes propriétés physiques des couches minces de permalloy élaborées par électrodéposition surdes substrats semi-conducteurs et sur des nanostructures Si.Dans ce sujet de thèse l’étudiante aura à effectuer les taches suivantes :- Elaboration de couches minces Py par électrodéposition sur des substrats ITO et FTO.- Caractérisation structurale et microstructurale des couches minces Py et étude del’influence du type de substrat (ITO et FTO) sur la croissance cristalline et lamorphologie.- Caractérisation magnétique par magnétométrie à échantillon vibrant et parspectrométrie Mössbauer du 57Fe.- Elaboration des nanostructures de Silicium.- Electrodéposition des couches minces de riche en nickel sur des nanostructures à basede polymère et de Si.- Caractérisation structurale, microstructurale et magnétiques des couches minces de Pyélectro-déposées sur des nanostructures à base de polymère et de Si.- Application de ces nanostructures dans le domaine biotechnologie ; capteur deglucose ; capteur anti bactérie. Voir les détails
Mots clés : electrodéposition, Ni, Fe, Ni-Fe, FTo, nanostructure
Elaboration et caractérisation des couches minces de NiFe élaborées par électrodéposition
L’étude des matériaux magnétique à l’état massif ou sous différentes géométries n’a cessé de croitre. L’arrivée de nouveaux procédés de fabrication a permis l’apparition des couches minces, des couches ultra minces et des nano-structures (tel que les nano-vibres a base des polymeres ). Les propriétés de ces matériaux font toujours l’objet d’études approfondies et ont apporté de nombreuses applications. L’enjeu principal de ces recherches repose sur la miniaturisation et la rapidité de ces dispositifs de stockage des données liées au magnétisme.Le permalloy ou Ni80Fe20 (Py) est l’un des rares matériaux ou il y a eu une continuité entre état de l’art historique des matériaux ferromagnétiques doux massifs et celui des couches minces. De plus, cet alliage bénéficie en couche mince de techniques d’élaboration doubles : par voie chimique (électrolyse) et par voie physique (dépôt en phase vapeur), ce qui en fait la couche mince ferromagnétique de loin la plus utilisée aujourd’hui dans les laboratoires et dans l’industrie. L’élaboration des couches minces par la méthode de l’électrodéposition est une bonne alternative aux voix physiques. En effet, l’électrodéposition est une technique peu couteuse et facile à mettre en œuvre. Dans ce sujet de thèse, nous nous intéressons à l’étude des propriétés physiques des couches minces de permalloy élaborées par électrodéposition sur des substrats semi-conducteurs et sur des nanostructures Si. Dans ce sujet de thèse l’étudiante aura à effectuer les taches suivantes : - Elaboration de couches minces Py par électrodéposition sur des substrats ITO et FTO.- Caractérisation structurale et microstructurale des couches minces Py et étude de l’influence du type de substrat (ITO et FTO) sur la croissance cristalline et la morphologie.- Caractérisation magnétique par magnétométrie à échantillon vibrant et par spectrométrie Mössbauer du 57Fe. - Elaboration des nanostructures de Silicium. - Electrodéposition des couches minces de riche en nickel sur des nanostructures à base de polymère et de Si.- Caractérisation structurale, microstructurale et magnétiques des couches minces de Py électro-déposées sur des nanostructures à base de polymère et de Si.- Application de ces nanostructures dans le domaine biotechnologie ; capteur de glucose ; capteur anti bactérie. Voir les détails
Mots clés : electrodeposition, Nickel, Fer, alliage, glucose, Nonostructure
Investigation théorique des complexes d’inclusion acide acétylsalicylique:β-cyclodextrine via la méthode AIM et la dynamique moléculaire
La mécanique quantique et la dynamique moléculaire ont été utilisées pour étudier l'inclusion d'aspirine neutre et déprotonée dans la cavité de la β-cyclodextrine (β-CD). Tout d'abord, la mécanique quantique a été utilisée pour étudier les propriétés structurelles, énergétiques et topologiques du complexe neutre (ASA: β-CD) et de sa forme déprotonée (ASA–: β-CD). La nature et la force des interactions conventionnelles et non conventionnelles dans ces complexes ont été étudiées. Elle a été réalisée en combinant les critères théoriques d'Atoms In Molecules (AIM) suggérés par Koch et Popelier et la méthode des orbitales atomiques (NBO) à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité corrigée en dispersion (DFT-D3) avec la fonctionnelle B3LYP utilisant la base cc-pvdz dans la phase gazeuse.Tandis que la dynamique moléculaire a été utilisée pour étudier les processus d'inclusion des complexes (ASA:β-CD) et (ASA–:β-CD) pour déterminer l'énergie libre à l'aide de simulations non biaisées et biaisées. De plus, nous avons suivi la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d’ASA/ASA– et la β-CD en fonction du temps d’un part, et la formation de liaisons hydrogène entre ASA/ASA– et les molécules d'eau, d'autre part. Voir les détails
Mots clés : Aspirine, Cyclodextrine, Mécanique quantique, Complexes d'inclusion, Simulation par dynamique moléculaire, Liaisons hydrogène.
Cr(VI) photocatalytic reduction under sunlight followed by Cr(III) extraction from TiO2 surface
The main objective of this work was the extraction of Cr(III) from TiO2 surface deposited after Cr(VI) reduction by TiO2 solar photocatalysis. The results show that the reduction of Cr(VI) to Cr(III) by TiO2 under natural sunlight is total after 2 h using tartaric acid (A.T) as a hole scavenger under the following conditions: [Cr(VI)]: 20 ppm, [TiO2]: 2 g/L, [A.T]: 60 ppm and pH: 2.2. The produced Cr(III) is divided between deposited onto TiO2 surface (39.75%) and in the solution (60.25%). The Cr(III) removal from TiO2 surface by the sequential extraction after three washing were 90.13% and 42.62% using citric acid and EDTA respectively. Voir les détails
Mots clés : Chromium, Reduction, Deposition, Solar light, extraction, TiO2 surface
A Copper Oxide (CuO) Thin Films Deposited by Spray Pyrolysis Method
A simple and low-cost procedure (spray pyrolysis) was used to elaborate a copper oxide thin films on ordinary glass substrates. A copper nitrate was used and dissolved in two different solutions (Water, Methanol) S1 and S2 respectively in order to obtain an equal concentration; CS1,S2=0.5M. The spray pyrolysis deposition made at fixed temperature T=500°C and different volumes of S1 or S2 on the glass substrates. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and UV-vis spectrophotometry were used to determinate the structural, morphological and optical properties of CuO thin films. The X-ray diffraction patterns confirm the presence of the polycrystalline phase of CuO as monoclinic crystal structure with preferential orientation along (110), (002), (111), (200) and (020). Their optical band gaps ranged from 3.95 to 4.02eV for thin films made with S1, and from 1.6 to 1.95eV for thin films made with S2 with a high absorbency in the visible region, which is in agreement with the values of the literature. Voir les détails
Mots clés : Copper oxide, Thin films, Spray pyrolysis, Band Gaps, XRD, SEM.
Study of thin Films of Nickel Oxide (NiO) Deposited bythe Spray Pyrolysis Method
Abstract: In this work, thin films of nickel oxide (NiO) were deposited by a simple and inexpensive technique, which is spraypyrolysis on ordinary glass substrates heated to a fixed temperature of 500 °C, from a solution containing nickel nitrate hexahydrateas a precursor dissolved in distilled water with deferent values of concentrations. The NiO thin films obtained were characterized todetermine the structure with X-ray diffraction technique (XRD), the absorption domain (UV-Visible Spectroscopy), and the surfacemorphology (SEM). The X-ray diffraction patterns confirm the presence of NiO phase with preferential orientation along the (111)direction. The optical gap for nickel oxide calculated with a concentration of 0.1 M from the measurement of optical absorption is 3.6eV, which is quite comparable to the value of the ratio. Voir les détails
Mots clés : NiO, Thin films, Spray pyrolysis
ETUDE DE LA PLASTIFICATION DU PVC PAR DES HUILES NATURELLES ALIMENTAIRES
health starts several research to replace them by bio plasticizers, for that we studied the possibility of using the di ester isosorbide (DEI) and sunflower oil epoxydized as bio plasticizers. We manufactured PVC films containing various rates of DEHP, DEI and HTE. Then we carried out the analyses for the study of the mechanical (traction and hardness), thermals (coloring, TGA and DMA) and physic-chemical properties (volatility, extraction and leaching) according to change of the rate and the type of plasticizer. The results obtained show that the HTE has better thermal properties but very bad mechanical properties and physic-chemical, the DEI having almost the same properties or better than the DEHP. Voir les détails
Mots clés : PVC, DEHP, DEI, HTE, bio plasticizers, Volatility, extraction, leaching.
Quantitative and qualitative analyses of intermolecular interactions in neutral/deprotonated aspirin@β-CD inclusion complexes: QTAIM and NBO analyses
Most of the researches in supramolecular chemistry area are focused on the conventional hydrogen bonds without taking into account unconventional intermolecular interactions. The nature and strength of the conventional and unconventional interactions in inclusion complexes formed between neutral aspirin (ASA) and its deprotonated form (ASA−) with β-cyclodextrin (β-CD) have been studied. It was conducted through combining atoms in molecules (AIM) theoretical criteria suggested by Koch and Popelier and natural bond orbital (NBO) analyses by means of dispersion-corrected density functional theory (DFT-D3) with the functional B3LYP using cc-pvdz basis set in the gas phase. We have found fve intermolecular closedshell interaction groups responsible for neutral ASA:β-CD and deprotonated ASA−:β-CD inclusion complexes stability: One is conventional O–H···O bond group. The four C–H···O, C–H···C, O–H···H–C and C–H···H–C groups are nonconventional. Also, with respect to the Koch and Popelier criteria, some of them present the properties of a hydrogen bond, while others do not. The non-covalent interaction energies are calculated using Espinosa approach. Finally, according to the AIM and NBO analyses, the topological parameters (electron density ρband its Laplacian ∇2ρb), estimated interaction energies (Eint), and the stabilization energy E(2)of both complexes were correlated with the intermolecular bond lengths Voir les détails
Mots clés : β-Cyclodextrin, Aspirin, Inclusion complex, DFT-D3, QTAIM, NBO
Poly Chlorure de Vinyle (PVC) Plastifié par des Mélanges des Plastifiants d’origineBiosourcés : Synthèse et Caractérisation
L’huile de tournesol époxydée (HTE) avec un indice d’oxyrane de 4,5 a été synthétisée à partir de l’huile de tournesol vierge et l’eau oxygénée (H2O2) en présence de l’acide formique. L’HTE est utilisée avec le di esters isosorbide (DEI) comme un système plastifiant biosourcé dans le PVC en combinaison avec un plastifiant classique soit le di-éthyle-2-hexyle phthalates (DEHP).Après fabrication des films (0,5 mm d’épaisseurs) de différents pourcentages des plastifiants dans un mélangeur à deux cylindres, on a réalisé les essais de la migration et d’excudation des plastifiants des formulations obtenues. La migration des plastifiants biosourcés (DEI ou HTE) en combinaison avec le DEHP est suivie par les tests de volatilité, d’extraction et de lessivage. Les pertes des masses des formulations plastifiées réalisées obtenues par les différents modes de caractérisation à savoir: la volatilité, l’extraction dans l’eau distillée et dans la gazoline et le lessivage dépendent de la pression devapeur, de la masse moléculaire, de la solubilité, de la compatibilité et de la structure chimique du plastifiant. Voir les détails
Mots clés : PVC, Biosourcé, Epoxydation, plastifiants