Synthèse en une étape de nanoparticules à conversion de spin par chimie en flux continu couplée au CO2 supercritique.

Synthèse en une étape de nanoparticules à conversion de spin par chimie en flux continu couplée au CO2 supercritique.
Mis à jour : 15/03/2023
Une petite étape : un procédé innovant et robuste de chimie en flux continu sans tensio-actif, incluant l'utilisation de CO2 supercritique comme étape de séchage, permet la synthèse en une étape de nanoparticules de polymères de coordination commutables.

Les commutateurs moléculaires sont de plus en plus intégrés à des applications variées telles que la détection ou l’électronique moléculaire. Les matériaux à conversion de spin (SCO) sont des matériaux intelligents largement explorés du fait de leur capacité à changer d’état en réponse à des variations externes (température, pression, champ magnétique, lumière, adsorption des molécules). La grande majorité des composés SCO rapportés jusqu'à présent concerne les complexes de Feˡˡ  et Feˡˡˡ et en particulier les polymères de coordination 1D à base de ligands 4-R-1,2,4-triazole et de sels de Feˡˡ (famille des « triazoles »). Ils présentent un thermochromisme à température ambiante (ou proche de), lié à la commutation entre les états haut spin (HS, paramagnétique) et bas spin (BS, diamagnétique), ce qui peut entraîner des effets mémoire d'intérêt pour le stockage d’information.

L’implication croissante de ces matériaux commutables dans divers types de dispositifs nécessite le développement de procédés de synthèse fiables et verts.

La présente étude explore un procédé de synthèse capable de produire en une seule étape des poudres sèches de nanoparticules commutables. Pour ce faire, la chimie en flux continu a été utilisée pour promouvoir la réaction entre les réactifs et du CO2 supercritique a été introduit pour sécher le produit obtenu. Ce faisant, la production de plusieurs grammes de poudre sèche peut être obtenue en quelques minutes alors que plusieurs heures sont nécessaires dans une approche classique. De plus, ce procédé permet de réduire drastiquement la taille des particules synthétisées (d'un facteur 12) sans utiliser de tensio-actif chimiquement polluant. Ce processus en une étape constitue une étape importante vers la production fiable de nanoparticules bien définies, limitant le nombre de leur manipulations et l'utilisation de tensioactifs organiques. Ceci est important pour la production verte de tels matériaux.

Daro, Nathalie; Chastanet, Guillaume; Marre, Samuel; Aymonier, Cyril; Vaudel, Tony; Afindouli, Luc, 2023, "One‐step synthesis of spin crossover nanoparticles using flow chemistry and supercritical CO2", https://doi.org/10.57745/PM55G5, Recherche Data Gouv, V2, UNF:6:Jv/F2i2B/iR5yF4/FGF+5w== [fileUNF]