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1. Oxide Ion Transport in Promising Cobaltites for SOC

Author

Anne-Sophie Mamede, X. Flandre, Da Huo, V. Thoréton, Rose-Noëlle Vannier, Y. Hu, Nicolas Nuns, Aurélie Rolle, Edouard Capoen, Caroline Pirovano, I. Kehal, Guilhem Dezanneau, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des solides (SPMS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 ( UCCS ), Université d'Artois ( UA ) -Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille ( ENSCL ) -Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des solides ( SPMS ), CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille ( ENSCL ) -Université d'Artois ( UA ) -Université de Lille, Droit et Santé, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Materials science, SOFC cathode, Annealing (metallurgy), Inorganic chemistry, Oxide, cobaltites, chemistry.chemical_element, Barium, General Medicine, Electrolyte, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Neodymium, Oxygen, [ CHIM ] Chemical Sciences, Dissociation (chemistry), Cerium, chemistry.chemical_compound, chemistry, oxide ion diffusion, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Engineering(all)
Abstract

International audience; Two cobaltites were studied as air electrodes for Solid Oxide Cells with a Cerium Gadolinium Oxide electrolyte (CGO): Ca3Co4O9+δ, well known for its thermoelectric properties, and Ba2Co9O14. After optimisation of composition and thickness, a very good ASR of only 0.08 Ω.cm2 was obtained for the 50 wt% Ba2Co9O14 - 50 wt% 50CGO composite. In contrast, a value of 0.5 Ω.cm2 was reached for the 50 wt% Ca3Co4O9+δ - 50 wt% CGO composite. Although, Ba2Co9O14 sample contained 18O after annealing, oxide ion diffusion in this compound still has to be confirmed. In contrast, high surface exchange kinetics were measured for both Ca3Co4O9+δ and NdBaCo2O5+δ, for which mainly calcium and barium/neodymium were evidenced at the uppermost surface of the samples, whose atoms may play a key role in the mechanism of oxygen molecules dissociation.

Published
2014
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2. Enhancing ammonia catalytic production over spatially confined cobalt molybdenum nitride nanoparticles in SBA-15

Author

Amanda Sfeir, Camila A. Teles, Carmen Ciotonea, G.N. Manjunatha Reddy, Maya Marinova, Jérémy Dhainaut, Axel Löfberg, Jean-Philippe Dacquin, Sébastien Royer, Said Laassiri, Université de Lille, CNRS, Centrale Lille, ENSCL, Univ. Artois, Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS) - UMR 8181, 3209|||Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 [UCCS], Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le Vivant [UCEIV], Institut Chevreul - FR2638, Université Mohammed VI Polytechnique [Ben Guerir] [UM6P], Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le Vivant (UCEIV), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université Mohammed VI Polytechnique [Ben Guerir] (UM6P)

Subjects
History, nitrides, SBA-15, Polymers and Plastics, Ammonia synthesis, Process Chemistry and Technology, confined nanoparticles, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, Business and International Management, Catalysis, Industrial and Manufacturing Engineering, General Environmental Science
Abstract

International audience; Ternary Co3Mo3N nitrides are reported to exhibit high catalytic activity in ammonia synthesis. However, synthesis of ternary nitrides requires thermal treatments at elevated temperatures and reactive atmospheres that lead to unavoidable surface reduction (~ 10 m2 g-1). In this work, we have developed a novel approach to improve the catalytic activity of Co3Mo3N through its dispersion into a high surface area silica-based support (SBA-15). During ammonolysis and ammonia synthesis conditions reaction, SBA-15 demonstrated good thermal and chemical stability maintaining an ordered porous structure and high surface area (> 500 m2 g-1). For application in ammonia synthesis, SBA-15 supported cobalt molybdenum catalysts with different metal loading (10, 20 and 30 wt.%) were prepared by a modified impregnation-infiltration protocol and their catalytic activity studied. The dispersion of CoMo nitride nanoparticles into SBA-15 structures resulted in the improvement of their structural and textural properties of nitrides as evidenced by XRD analysis, STEM-EDS, and N2- physisorption (e.g. 10-CoMo-N/SBA-15: 348 m2 g-1). Nevertheless, the surface composition of CoMo-N/SBA-15 catalysts was found to be similar to the non-supported Co3Mo3N. Furthermore, supported CoMo-N/SBA-15 displayed enhanced catalytic activity in ammonia synthesis (1714, 1429 and 810 μmol gactive phase-1 h-1 corresponding to the CoMo oxide loadings of 10, 20, 30 wt.% respectively) that outperform the classical Co3Mo3N catalyst (298 μmol gcatalyst-1 h-1). The results reported in this work highlights a novel approach for the design of nitride-based catalysts with superior catalytic properties in ammonia synthesis.; Les nitrures ternaires de Co3Mo3N présentent une activité catalytique élevée dans la synthèse d'ammoniac. Cependant, la synthèse de nitrures ternaires nécessite des traitements thermiques à des températures élevées et des atmosphères réactives qui conduisent à une réduction de surface inévitable (~ 10 m2 g-1). Dans ce travail, nous avons développé une nouvelle approche pour améliorer l'activité catalytique du Co3Mo3N grâce à sa dispersion dans un support à base de silice à surface élevée (SBA-15). Au cours de la réaction dans les conditions d'ammonolyse et de synthèse d'ammoniac, le SBA-15 a démontré une bonne stabilité thermique et chimique en maintenant une structure poreuse ordonnée et une surface spécifique élevée (> 500 m2 g-1). Pour une application dans la synthèse d'ammoniac, des catalyseurs au cobalt-molybdène sur support SBA-15 avec différentes charges métalliques (10, 20 et 30 % en poids) ont été préparés par un protocole d'imprégnation-infiltration modifié et leur activité catalytique étudiée. La dispersion des nanoparticules de nitrure de CoMo dans les structures SBA-15 a entraîné l'amélioration de leurs propriétés structurelles et texturales des nitrures, comme en témoignent l'analyse XRD, le STEM-EDS et la physisorption N2 (par exemple 10-CoMo-N/SBA-15 : 348 m2 g-1). Néanmoins, la composition de surface des catalyseurs CoMo-N/SBA-15 s'est avérée similaire à celle du Co3Mo3N non supporté. De plus, le CoMo-N/SBA-15 supporté a affiché une activité catalytique améliorée dans la synthèse d'ammoniac (1714, 1429 et 810 μmol gactive phase-1 h-1 correspondant aux charges d'oxyde CoMo de 10, 20, 30 % en poids respectivement) qui surpassent le catalyseur classique Co3Mo3N (298 μmol gcatalyst-1 h-1). Les résultats rapportés dans ce travail mettent en évidence une nouvelle approche pour la conception de catalyseurs à base de nitrure avec des propriétés catalytiques supérieures dans la synthèse d'ammoniac.

Published
2022

3. A dehydrated space-weathered skin cloaking the hydrated interior of Ryugu

Author

Takaaki Noguchi, Toru Matsumoto, Akira Miyake, Yohei Igami, Mitsutaka Haruta, Hikaru Saito, Satoshi Hata, Yusuke Seto, Masaaki Miyahara, Naotaka Tomioka, Hope A. Ishii, John P. Bradley, Kenta K. Ohtaki, Elena Dobrică, Hugues Leroux, Corentin Le Guillou, Damien Jacob, Francisco de la Peña, Sylvain Laforet, Maya Marinova, Falko Langenhorst, Dennis Harries, Pierre Beck, Thi H. V. Phan, Rolando Rebois, Neyda M. Abreu, Jennifer Gray, Thomas Zega, Pierre-M. Zanetta, Michelle S. Thompson, Rhonda Stroud, Kate Burgess, Brittany A. Cymes, John C. Bridges, Leon Hicks, Martin R. Lee, Luke Daly, Phil A. Bland, Michael E. Zolensky, David R. Frank, James Martinez, Akira Tsuchiyama, Masahiro Yasutake, Junya Matsuno, Shota Okumura, Itaru Mitsukawa, Kentaro Uesugi, Masayuki Uesugi, Akihisa Takeuchi, Mingqi Sun, Satomi Enju, Aki Takigawa, Tatsuhiro Michikami, Tomoki Nakamura, Megumi Matsumoto, Yusuke Nakauchi, Masanao Abe, Masahiko Arakawa, Atsushi Fujii, Masahiko Hayakawa, Naru Hirata, Naoyuki Hirata, Rie Honda, Chikatoshi Honda, Satoshi Hosoda, Yu-ichi Iijima, Hitoshi Ikeda, Masateru Ishiguro, Yoshiaki Ishihara, Takahiro Iwata, Kousuke Kawahara, Shota Kikuchi, Kohei Kitazato, Koji Matsumoto, Moe Matsuoka, Yuya Mimasu, Akira Miura, Tomokatsu Morota, Satoru Nakazawa, Noriyuki Namiki, Hirotomo Noda, Rina Noguchi, Naoko Ogawa, Kazunori Ogawa, Tatsuaki Okada, Chisato Okamoto, Go Ono, Masanobu Ozaki, Takanao Saiki, Naoya Sakatani, Hirotaka Sawada, Hiroki Senshu, Yuri Shimaki, Kei Shirai, Seiji Sugita, Yuto Takei, Hiroshi Takeuchi, Satoshi Tanaka, Eri Tatsumi, Fuyuto Terui, Ryudo Tsukizaki, Koji Wada, Manabu Yamada, Tetsuya Yamada, Yukio Yamamoto, Hajime Yano, Yasuhiro Yokota, Keisuke Yoshihara, Makoto Yoshikawa, Kent Yoshikawa, Ryohta Fukai, Shizuho Furuya, Kentaro Hatakeda, Tasuku Hayashi, Yuya Hitomi, Kazuya Kumagai, Akiko Miyazaki, Aiko Nakato, Masahiro Nishimura, Hiromichi Soejima, Ayako I. Suzuki, Tomohiro Usui, Toru Yada, Daiki Yamamoto, Kasumi Yogata, Miwa Yoshitake, Harold C. Connolly, Dante S. Lauretta, Hisayoshi Yurimoto, Kazuhide Nagashima, Noriyuki Kawasaki, Naoya Sakamoto, Ryuji Okazaki, Hikaru Yabuta, Hiroshi Naraoka, Kanako Sakamoto, Shogo Tachibana, Sei-ichiro Watanabe, Yuichi Tsuda, Université de Lille, CNRS, INRAE, ENSCL, Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 [UMET], and Institut Chevreul - FR2638

Subjects
Astronomy and Astrophysics
Abstract

Without a protective atmosphere, space-exposed surfaces of airless Solar System bodies gradually experience an alteration in composition, structure and optical properties through a collective process called space weathering. The return of samples from near-Earth asteroid (162173) Ryugu by Hayabusa2 provides the first opportunity for laboratory study of space-weathering signatures on the most abundant type of inner solar system body: a C-type asteroid, composed of materials largely unchanged since the formation of the Solar System. Weathered Ryugu grains show areas of surface amorphization and partial melting of phyllosilicates, in which reduction from Fe3+ to Fe2+ and dehydration developed. Space weathering probably contributed to dehydration by dehydroxylation of Ryugu surface phyllosilicates that had already lost interlayer water molecules and to weakening of the 2.7 µm hydroxyl (–OH) band in reflectance spectra. For C-type asteroids in general, this indicates that a weak 2.7 µm band can signify space-weathering-induced surface dehydration, rather than bulk volatile loss.

Published
2022

4. Oxygen transport kinetics of the misfit layered oxide Ca3Co4O9+d

Author

Guilhem Dezanneau, V. Thoréton, Chung-Yul Yoo, Nicolas Nuns, Caroline Pirovano, Anne-Sophie Mamede, Rose-Noëlle Vannier, Henricus J.M. Bouwmeester, Y. Hu, Edouard Capoen, Faculty of Science and Technology, Inorganic Membranes, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des solides (SPMS), CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, University of Twente [Netherlands], Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut de Chimie du CNRS (INC)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 ( UCCS ), Université d'Artois ( UA ) -Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille ( ENSCL ) -Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des solides ( SPMS ), CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille ( ENSCL ) -Université d'Artois ( UA ) -Université de Lille, Droit et Santé, Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and University of Twente

Subjects
Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Inorganic chemistry, Analytical chemistry, Oxygen transport, Oxide, chemistry.chemical_element, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [ CHIM ] Chemical Sciences, 7. Clean energy, Oxygen, Cobaltite, chemistry.chemical_compound, chemistry, Low-energy ion scattering, 13. Climate action, Electrical resistivity and conductivity, [ CHIM.MATE ] Chemical Sciences/Material chemistry, Lanthanum, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, Cobalt
Abstract

International audience; The oxygen transport kinetics of the misfit-layered cobaltite, Ca3Co4O9+δ, known for its thermoelectric properties, was investigated by combined application of 18O/16O isotope exchange and electrical conductivity relaxation techniques. Although oxygen diffusion is found to be two orders of magnitude lower than in well-investigated lanthanum nickelates, e.g., La2NiO4+δ, the mixed ionic–electronic conductor Ca3Co4O9+δ is found to exhibit fast surface exchange kinetics (k* = 1.6 × 10−7 cm s−1 at 700 °C to be compared to 1.3 × 10−7 cm s−1 for the nickelate), rendering it a promising electrode for application as an air electrode in solid oxide cells. In parallel, the chemical nature of the outermost surface of Ca3Co4O9+δ was characterized by means of Low Energy Ion Scattering (LEIS) spectroscopy. The absence of cobalt at the sample's outermost surface suggests that the Ca2CoO3−δ rock salt layers in the structure may play a key role in the oxygen exchange mechanism.

Published
2014

5. STEM-EELS Investigation of Planar Defects in Olivine in the Allende Meteorite

Author

Marinova, Maya, Leroux, Hugues, Cuvillier, Priscille, Gloter, Alexandre, Jacob, Damien, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Université de Lille, CNRS, INRA, ENSCL, Institut Chevreul - FR2638, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 [UMET], Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207, Laboratoire de Physique des Solides [LPS], Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
HAADF, lcsh:Mineralogy, lcsh:QE351-399.2, STEM-EELS, HAADF, olivine, Allende, planar defects, [SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, STEM-EELS, Allende, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], planar defects, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], olivine
Abstract

The present study focuses on a detailed structural investigation at atomic scale of the planar defects that appear in the olivine grains in the Allende meteorite, and it aims to clarify their nature and the related formation mechanism. The investigation was performed using advanced spectro-microscopy techniques such as atomically resolved high-angle annular dark field (HAADF) images coupled with electron energy loss spectroscopy in the scanning transmission electron microscopy mode (STEM-EELS). Two prominent structural features appear in the investigated olivine grains: (i) Exsolution platelets with a thickness between 2 and 10 nm with the spinel structure and chemical composition expressed as a solid solution between magnetite, chromite, and MgAl2O4. (ii) Thinner planar defects appeared with thickness between 2 to 4 atomic planes, which were rich in Fe and had a strong Fe3+ contribution. The structure of these defects was described by the crystalline lattice of the olivine grains with small distortion of the measured cationic distances, which can be related to Fe3+-Si substitution in the tetrahedral sites. Those metastable defects should have preceded the formation of the thicker spinel exsolutions and could have formed during an oxidizing event in the Allende parent body.

Published
2021

6. Evidence on the formation of dimers of polycyclic aromatic hydrocarbons in a laminar diffusion flame

Author

Alessandro Faccinetto, Claire Pirim, Xavier Mercier, Mario Commodo, Cristian Focsa, Nicolas Nuns, Andrea D’Anna, Cornelia Irimiea, Patrizia Minutolo, Pascale Desgroux, Yvain Carpentier, Université de Lille, CNRS, Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère - UMR 8522 [PC2A], DMPE, ONERA, Université Paris Saclay (COmUE) [Palaiseau], Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - UMR 8523 [PhLAM], Physicochimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère - UMR 8522 (PC2A), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DMPE, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], ONERA-Université Paris-Saclay, Istituto di Ricerche sulla Combustione, Napoli, Italy (IRC-CNR), University of Naples Federico II, Institut Chevreul - FR2638, Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille, Droit et Santé-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - UMR 8523 (PhLAM), ANR: 11-LABX-0005,Cappa,Physiques et Chimie de l'Environnement Atmosphérique(2011), Istituto di Ricerche sulla Combustione, Consiglio Nazionale delle Ricerche [Napoli] (CNR), Università degli studi di Napoli Federico II, Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II, Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Faccinetto, A., Irimiea, C., Minutolo, P., Commodo, M., D'Anna, A., Nuns, N., Carpentier, Y., Pirim, C., Desgroux, P., Focsa, C., and Mercier, X.

Subjects
Diffusion, polycyclic aromatic hydrocarbons, Nucleation, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, Photochemistry, Combustion, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Biochemistry, soot, Methane, lcsh:Chemistry, chemistry.chemical_compound, Materials Chemistry, medicine, Environmental Chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS.PHYS.PHYS-AO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Atmospheric and Oceanic Physics [physics.ao-ph], Chemistry, Diffusion flame, Laminar flow, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Soot, 0104 chemical sciences, lcsh:QD1-999, Covalent bond, 0210 nano-technology, inception
Abstract

The role of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the formation of nascent soot particles in flames is well established and yet the detailed mechanisms are still not fully understood. Here we provide experimental evidence of the occurrence of dimerization of PAHs in the gas phase before soot formation in a laminar diffusion methane flame, supporting the hypothesis of stabilization of dimers through the formation of covalent bonds. The main findings of this work derive from the comparative chemical analysis of samples extracted from the gas to soot transition region of a laminar diffusion methane flame, and highlight two different groups of hydrocarbons that coexist in the same mass range, but show distinctly different behavior when processed with statistical analysis. In particular, the identified hydrocarbons are small-to-moderate size PAHs (first group) and their homo- and heterodimers stabilized by the formation of covalent bonds (second group). A comprehensive understanding of soot nucleation in flame combustion is still lacking. Here the authors identify homo- and heterodimers of small-to-moderate size polycyclic aromatic hydrocarbons in the gas to soot transition region of a laminar diffusion methane flame as viable intermediates in the soot nucleation process.

Published
2020

7. Self-Encapsulation of Heteropolyacids in a 3D-Ordered Coke Framework for Heterogeneous Catalysis in Homogeneous Way

Author

Ovidiu Ersen, Simona Moldovan, Vitaly V. Ordomsky, Maya Marinova, Vitaly L. Sushkevich, Pavel A. Kots, Irina I. Ivanova, Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University, Lomonosov Moscow State University (MSU), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Groupe de physique des matériaux (GPM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU), Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Eco-Efficient Products &Processes Laboratory (E2PL2), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-RHODIA, Institut Chevreul FR2638, Université d'Artois (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille, Droit et Santé-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Solvay, Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eco-Efficient Products & Processes Laboratory (E2P2L), RHODIA-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-16-CE06-0013,NANO4FuT,Synthèse des carburants alternatifs et des molécules plateforme sur nanoréacteurs(2016), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique

Subjects
Materials science, 010405 organic chemistry, General Chemical Engineering, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, General Chemistry, Coke, 010402 general chemistry, Heterogeneous catalysis, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Encapsulation (networking), Chemical engineering, Homogeneous, Materials Chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2017

8. Ciprofloxacin loaded vascular prostheses functionalized with poly-methylbeta- cyclodextrin: The importance of in vitro release conditions

Author

Marc Bria, Nicolas Tabary, Youcef Benzine, E. Jean Baptiste, Youness Karrout, Nicolas Blanchemain, Myriem Gargouri, Mickaël Maton, Maria José Garcia-Fernandez, Evaluation des technologies de santé et des pratiques médicales - ULR 2694 (METRICS), Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Médicaments et biomatériaux à libération contrôlée: mécanismes et optimisation - Advanced Drug Delivery Systems - U 1008 (MBLC - ADDS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Université de Lille, CNRS, INRA, ENSCL, Santé publique : épidémiologie et qualité des soins - EA 2694, Evaluation des technologies de santé et des pratiques médicales - ULR 2694 [METRICS], Advanced Drug Delivery Systems (ADDS) - U1008, Médicaments et biomatériaux à libération contrôlée: mécanismes et optimisation - Advanced Drug Delivery Systems - U 1008 [MBLC - ADDS], Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 [UMET], Santé publique : épidémiologie et qualité des soins-EA 2694 (CERIM), Médicaments et biomatériaux à libération contrôlée: mécanismes et optimisation, Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
poly-me beta cd, Pharmaceutical Science, 02 engineering and technology, 030226 pharmacology & pharmacy, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, diffusion test, ciprofloxacin, vascular prostheses, Solubility, modified flow-through cell, Dissolution, chemistry.chemical_classification, Chromatography, Cyclodextrin, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, controlled drug delivery, In vitro, 3. Good health, Polyester, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Polymerization, pet-me beta cd, Drug delivery, Agarose, 0210 nano-technology
Abstract

Synthetic Vascular Graft Infection (SVGI) can be very serious for patients with dramatic consequences (up to 6%). Polyester vascular grafts (PET) were modified with polymerized cyclodextrin (Poly-MeβCD) and loaded with ciprofloxacin (CFX) for the prevention of postoperative infections. The aim of this study was to investigate the CFX/Poly-MeβCD interactions and the importance of the type of the dissolution technique. The solubility of CFX was significantly improved upon Poly-MeβCD, and the interaction between CFX and Poly-MeβCD were observed by NMR (Nuclear Magnetic Resonance). Drug release was measured in phosphate buffer saline pH 7.4 at 37 °C using: (i) agitated flasks, (ii) the paddle apparatus, (iii) the conventional flow-through cells, (iv) the modified flow-through cells with agarose gel at different flow rates. Importantly, CFX release depends on the flow rate as well as the experimental set-up in vitro. CFX release from virgin prostheses (PET) was faster than from functionalized prostheses (PET-MeβCD), irrespective of the flow rate, which indicates the superiority of Poly-MeβCD in the control of CFX release. The CFX diffusion from PET-MeβCD into agarose gel showed a continuously progressive diffusion during 7 days. Thus, this test can be highly appropriate for in vitro characterization of such drug delivery systems. 53

Published
2019

9. Application of ToF-SIMS for sulfur isotopic fractionation in sulfide phases of iron corrosion layers: determination of bacterial impact on the formation of these phases

Author

Mercier-Bion, Florence, Nuns, Nicolas, Neff, Delphine, Urios, Laurent, Jean-Paul, Gallien, Refait, Philippe, Remazeilles, Céline, Jeannin, Marc, Sabot, René, Dillmann, Philippe, Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération (LAPA - UMR 3685), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement - UMR 7356 (LaSIE), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE)

Subjects
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
Abstract

International audience; To a better understanding of the iron corrosion mechanisms, it is crucial to elucidate the role of bacteria. Thus, in order to have a diagnosis of the action of bacteria in the iron corrosion, the objective of this study is to determine by ToF-SIMS the isotopic sulfur fractionation δ 34 S in iron sulfides of (sub)micrometric size located in the corrosion product layers of the ferrous objects corroded in anoxic soils and marine environment. These iron sulfides may have two origins: an abiotic origin resulting in the dissolution/reprecipitation of sulfides from the surrounding medium (for example from pyrite in a soil) or a biotic origin by the action of the sulfate-reducing bacteria that reduce sulfate ions into sulfides leading to the formation of iron sulfides with ferrous ions issued from the aqueous dissolution of metal iron. A difference in the isotopic sulfur fractionation δ 34 S in the sulfur phases according to the abiotic or biotic origin of these phases is reported in the literature. Thus in this study, the isotopic sulfur fractionation δ 34 S in the iron sulfides formed in the corrosion product layers of iron was determined to identify the formation origin of these phases and the role of bacteria in the iron corrosion. After characterization of the distribution of the different iron sulfides within the layers (optical microscopy, SEM-EDS, μRaman spectroscopy), the local isotopic fractionation of sulfur is measured by the imaging and spectroscopy ToF-SIMS technique. Some important results have been obtained. First of all, the reproducibility and the accuracy of the method were established by the choice and the validation of a hydrothermal pyrite sample calibrated relatively to the international sulfur isotopic standard Canon Diablo Troilite. Secondly, it was observed that there was no or little variation in the isotopic sulfur fractionation δ 34 S with the degree of oxidation of sulfur. Finally, a noticeable difference in the isotopic sulfur fractionation δ 34 S between iron sulfides formed in laboratory under abiotic or biotic conditions was evidenced: δ 34 S is close to 0 in abiotic conditions whereas in biotic conditions it is shifted from 0 with values up to up to some tens per mil. These first results being promising, the study is actually in progress to determine the formation origin (abiotic/biotic) of the Fe-S present in the corrosion product layers of natural systems of iron corrosion, from soils, subaquatic and marine environments.

Published
2019

10. Design and characterization of an oxides hybrid dispersion strengthened iron based composite with a graded and architectural microstructure

Author

Maya Marinova, Matthieu Touzin, Marie-NoËlle Avettand-Fènoël, Kaoutar Naji, Ph Pouligny, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul - FR2638, and Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies

Subjects
Materials science, Mechanical Engineering, Composite number, Metals and Alloys, Sintering, 02 engineering and technology, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Microstructure, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Tetragonal crystal system, Mechanics of Materials, Volume fraction, Materials Chemistry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Cubic zirconia, Composite material, 0210 nano-technology, Ball mill, Yttria-stabilized zirconia
Abstract

International audience; A graded Fe based composite reinforced with tetragonal yttria stabilized zirconia, monoclinic zirconia, wüstite and at a less extent, Zr0.978Fe0.022O1.978 (tetragonal) and Zr0.85Y0.15O1.93 (cubic) was developed by high energy ball milling, compaction and sintering. Solid state sintering entailed (i) the growth of Fe grains which remained submicrometric and (ii) the coarsening of oxides reinforcements forming an interconnected network in the bulk graded composite.The increase of oxide reinforcements volume fraction enabled to obtain a material with a graded electrical resistivity and a slightly graded hardness; the bending resistance of the as-developed material was however decreased because of the weakness of the reinforcements – matrix bonds.

Published
2019

11. Atomic scale characterization of a pure Al – galvanized steel spot magnetic pulse joint interface

Author

Maya Marinova, Roland Taillard, Marie-NoËlle Avettand-Fènoël, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Conseil Regional du Nord-Pas de CalaisRegion Hauts-de-FranceRegion Ile-de-France, European Regional Development Fund (ERDF)European Union (EU), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Materials science, Morphology (linguistics), 02 engineering and technology, pulse welding, 01 natural sciences, Atomic units, symbols.namesake, 0103 physical sciences, General Materials Science, Composite material, Joint (geology), Microstructure, 010302 applied physics, Mechanical Engineering, Aluminum - galvanized steel spot magnetic, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Interface, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Galvanization, Characterization (materials science), Mechanics of Materials, symbols, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, Layer (electronics), Solid solution
Abstract

International audience; The bonding interface of pure Al – galvanized steel spot magnetic pulse welds was characterized at the atomic scale. The Al-Zn interface microstructure is worthy of attention as it contains a few micrometers thick biphased layer. This singular layer consists of an aggregate of grains with a 200 to 400 nm size containing islands of either Al or Zn solid solutions oversaturated in Zn or Al, respectively. Inside a grain, some mottled contrasts with a size in-between 5 and 10 nm correspond to fluctuant solute contents. Besides, some native oxides have been dissolved at the interface suggesting the incorporation of oxygen atoms in the biphased layer. Large and elongated (Al,Fe,Si) particles primitively contained in the base Al were also dissolved which gives rise to some round shaped Si particles in the biphased layer. All these microstructural features and changes are consistent with a ballistic origin. Due to both the absence of solidification defects and the rather planar morphology of the bonding interface, the process is expected to occur at the solid state.

Published
2019

12. Exsolution and shock microstructures of igneous pyroxene clasts in the Northwest Africa 7533 Martian meteorite

Author

Sylvain Pont, Roger H. Hewins, Jean-Pierre Lorand, Munir Humayun, Maya Marinova, Brigitte Zanda, Hugues Leroux, Damien Jacob, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science [Tallahassee] (FSU | EOAS), Florida State University [Tallahassee] (FSU), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul FR2638, Université d'Artois (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille, Droit et Santé-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN), Laboratoire de minéralogie du Muséum National d'Histoire Naturelle (LMMNHN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science [Tallahassee] (EOAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Martian, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Geochemistry, Pyroxene, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Regolith, Igneous rock, chemistry.chemical_compound, Shock metamorphism, [SDU.STU.PL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Planetology, Geophysics, Meteorite, chemistry, Space and Planetary Science, Breccia, Geology, 0105 earth and related environmental sciences, Magnetite
Abstract

International audience; Northwest Africa (NWA) 7533 is a Martian regolith breccia. This meteorite (and its pairings) offers a good opportunity to study (near‐) surface processes that occurred on early Mars. Here, we have conducted a transmission electron microscope study of medium‐ and coarse‐grained (a few tens to hundreds of micrometers) Ca‐rich pyroxene clasts in order to define their thermal and shock histories. The pyroxene grains have a high‐temperature (magmatic) origin as revealed by the well‐developed pigeonite–augite exsolution microstructure. Exsolution lamella characteristics (composition, thickness, and spacing) indicate a moderately slow cooling. Some of the pyroxene clasts display evidence for local decomposition into magnetite and silica at the submicron scale. This phase decomposition may have occurred at high temperature and occurred at high oxygen fugacity at least 2–3 log units above the QFM buffer, after the formation of the exsolution lamellae. This corresponds to oxidizing conditions well above typical Martian magmatic conditions. These oxidizing conditions seem to have prevailed early and throughout most of the history of NWA 7533. The shock microstructure consists of (100) mechanical twins which have accommodated plastic deformation. Other pyroxene shock indicators are absent. Compared with SNC meteorites that all suffered significant shock metamorphism, NWA 7533 appears only mildly shocked. The twin microstructure is similar from one clast to another, suggesting that the impact which generated the (100) twins involved the compacted breccia and that the pyroxene clasts were unshocked when they were incorporated into the NWA 7533 breccia.

Published
2016

13. Ruthenium silica nanoreactors with varied metal–wall distance for efficient control of hydrocarbon distribution in Fischer–Tropsch synthesis

Author

Daniel Curulla-Ferré, Nuno Batalha, Maya Marinova, Joseph A. Stewart, Ovidiu Ersen, Changru Ma, Marianne Impéror-Clerc, Walid Baaziz, Vitaly V. Ordomsky, Andrei Y. Khodakov, Yanping Chen, University of California [Riverside] (UCR), University of California, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Eco-Efficient Products &Processes Laboratory (E2PL2), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-RHODIA, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), TOTAL S.A., TOTAL FINA ELF, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (E2P2L), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Solvay, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), University of California [Riverside] (UC Riverside), University of California (UC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Eco-Efficient Products & Processes Laboratory (E2P2L), RHODIA-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-16-CE06-0013,NANO4FuT,Synthèse des carburants alternatifs et des molécules plateforme sur nanoréacteurs(2016)

Subjects
chemistry.chemical_classification, 010405 organic chemistry, chemistry.chemical_element, Fischer–Tropsch process, Nanoreactor, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, 0104 chemical sciences, Ruthenium, Gibbs free energy, symbols.namesake, Hydrocarbon, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, chemistry, Chemical engineering, symbols, Microemulsion, Physical and Theoretical Chemistry, Selectivity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

We report here a new strategy for the control of hydrocarbon selectivity in Fischer–Tropsch (FT) synthesis using silica yolk–shell ruthenium nanoreactors prepared in water/oil (W/O) microemulsions. The sizes of nanoreactors have been varied by changing the microemulsion composition. Nanoreactors prepared with the smallest internal volume exhibited a restriction of hydrocarbon chain length growth during FT synthesis. An increase in the nanoreactor volume resulted in a gradual shift of the hydrocarbon distribution to longer-chain hydrocarbons till a distribution of hydrocarbons reached that observed over the reference catalysts prepared by deposition of non-encapsulated metal nanoparticles on silica supports. The observed remarkable modifications of hydrocarbon selectivity over Ru nanoreactors have been explained by shape selectivity effects on hydrocarbon growth due to decrease in entropy in comparison with infinite growth and increase in the Gibbs energy for growing hydrocarbon chains located inside the limited volumes of nanoreactors.

Published
2018

14. Water Content in Amorphous Silicates of Chondrite Matrices Determined by Advanced TEM Analysis : And Scanning Transmission X-Ray Microscopy

Author

Le Guillou, Corentin, Leroux, Hugues, Zanetta, Pierre-Marie, Brearley, Adrian, Francisco, de la Peña, Marinova, Maya, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

15. MoW synergetic effect supported by HAADF for alumina based catalysts prepared from mixed SiMo n W 12-n heteropolyacids

Author

M. S. Nikul’shina, Pascal Blanchard, Carole Lamonier, P. A. Nikul’shin, Maya Marinova, Edmond Payen, Christine Lancelot, A. V. Mozhaev, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Samara State University (SSAU), Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Materials science, 010405 organic chemistry, Process Chemistry and Technology, Inorganic chemistry, Sulfidation, chemistry.chemical_element, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, X-ray photoelectron spectroscopy, Molybdenum, Dibenzothiophene, Crystallite, High-resolution transmission electron microscopy, Hydrodesulfurization, General Environmental Science
Abstract

International audience; MoW catalysts supported on Al2O3 with equal surface content of metals (Mo + W = 3.9 at/nm2) were synthesized by using mixed Keggin type heteropolyacids (HPAs) H4[SiMo1W11O40] and H4[SiMo3W9O40] and corresponding mixture of monometallic H4[SiMo12O40] and H4[SiW12O40] HPAs. After liquid phase sulfidation, catalysts were characterized by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). For the first time, High Angle Annular Dark Field microscopy (HAADF) was used to evidence the morphology and composition of the active sulfide phase. The catalysts were tested in hydrotreating of model feed that contained dibenzothiophene (DBT) and naphthalene. Using mixed SiMonW12-nHPAs as starting precursors had a beneficial effect on the catalytic activity. Incorporation of molybdenum in the structure of SiW Keggin-type HPA led to a decrease of the size of active phase crystallites, to an increase of the metal sulfidation degree and of the number of active sites. Substitution of a quarter of tungsten atoms by molybdenum allowed to achieve DBT conversion comparable to value obtained on pure SiMo12HPA based catalyst and higher conversion of naphthalene. Both SiMonW12-nHPAs based catalysts had higher rate constants in studied reactions compared to their corresponding references prepared from two separate monometallic HPAs. Moreover, MonW12-n/Al2O3 catalysts had the highest selectivity in respect of hydrogenation (HYD) pathway of DBT hydrodesulfurization (HDS). The presence of mixed MoxW1-xS2 slabs was evidenced by HAADF analysis. On Mo3W9/Al2O3, small randomly distributed islands of Mo were present in the WS2 slabs, while on Mo3 + W9/Al2O3, Mo islands appeared larger and in the core of the WS2 slabs. Moreover, on this last sample, some monometallic slabs were also present. It was concluded that using mixed HPA precursors resulted in the formation of mixed MoxW1-xS2 active phase possessing higher synergetic effect between the two metals and consequently higher catalytic activity.

Published
2018

16. K-factor determination for the FEI Titan Themis (Super X four quadrant EDS system) at 300kV

Author

Le Guillou, Corentin, Blanchenet, Anne-Marie, Le Roux, Hugues, Marinova, Maya, Addad, Ahmed, Jacob, Damien, Dhenin, Jean François, Declomesnil, Marielle, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)

Subjects
[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph], [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

National audience

Published
2017

17. Design of nanocomposites with cobalt encapsulated in the zeolite micropores for selective synthesis of isoparaffins in Fischer-Tropsch reaction

Author

Andrei Y. Khodakov, Vitaly V. Ordomsky, Nuno Batalha, Nilson Romeu Marcilio, Alexandre Carvalho, Maya Marinova, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and ANR-16-CE06-0013,NANO4FuT,Synthèse des carburants alternatifs et des molécules plateforme sur nanoréacteurs(2016)

Subjects
Nanocomposite, Materials science, 010405 organic chemistry, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, Nanoparticle, Fischer–Tropsch process, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, 0104 chemical sciences, Metal, chemistry, visual_art, visual_art.visual_art_medium, Zeolite, Selectivity, Cobalt
Abstract

International audience; A new strategy for the synthesis of metal–zeolite nanocomposite materials containing metal nanoparticles only in the zeolite pores is proposed. These materials were first prepared by zeolite impregnation with metal salts which resulted in metal species located both inside the zeolite pores and on the zeolite outer surface. Then, the metal oxide nanoparticles on the external zeolite surface were selectively extracted by larger heteropolyacid molecules which cannot enter the zeolite pores. The use of cobalt–zeolite nanocomposites with cobalt nanoparticles selectively encapsulated in the zeolite pores led to significantly higher selectivity to C5–C12 branched hydrocarbons in Fischer–Tropsch synthesis with the maximum ratio of isoparaffins to n-paraffins of 5.8.

Published
2017

18. Regolith breccia Northwest Africa 7533: Mineralogy and petrology with implications for early Mars

Author

Allen K. Kennedy, Hugues Leroux, Eric Lewin, Roger H. Hewins, Jeremy J. Bellucci, Marion Grange, Damien Deldicque, Martin J. Whitehouse, Christa Göpel, Sylvain Courrech du Pont, Jean-Pierre Lorand, Pierre Beck, Maya Marinova, Munir Humayun, Alexander A. Nemchin, Laurent Remusat, Brigitte Zanda, Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science [Tallahassee] (FSU | EOAS), Florida State University [Tallahassee] (FSU), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de géologie de l'ENS (LGENS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Géochimie, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Department of Applied Physics Curtin University of Technology, Curtin University [Perth], Planning and Transport Research Centre (PATREC)-Planning and Transport Research Centre (PATREC), Laboratory for Isotope Geology, Swedish Museum of Natural History (NRM), ANR-16-CE31-0012,MARS-PRIME,Environnement Primitif de Mars(2016), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-IPG PARIS-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Minéralogie et Cosmochimie du Museum (LMCM), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science [Tallahassee] (EOAS), Laboratoire de Planétologie et Géodynamique UMR6112 (LPG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université d'Angers (UA), Laboratoire de géologie de l'ENS (LGE), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Laboratoire de Planétologie de Grenoble (LPG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Chevreul - FR2638, Université de Lille, Droit et Santé-Université d'Artois (UA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Ecole Centrale de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)

Subjects
010504 meteorology & atmospheric sciences, Geochemistry, Pyroxene, engineering.material, 010502 geochemistry & geophysics, Feldspar, 01 natural sciences, Geophysics, Augite, 13. Climate action, Space and Planetary Science, visual_art, Clastic rock, Breccia, Pigeonite, visual_art.visual_art_medium, engineering, Plagioclase, Petrology, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Geology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Zircon
Abstract

Northwest Africa 7533, a polymict Martian breccia, consists of fine‐grained clast‐laden melt particles and microcrystalline matrix. While both melt and matrix contain medium‐grained noritic‐monzonitic material and crystal clasts, the matrix also contains lithic clasts with zoned pigeonite and augite plus two feldspars, microbasaltic clasts, vitrophyric and microcrystalline spherules, and shards. The clast‐laden melt rocks contain clump‐like aggregates of orthopyroxene surrounded by aureoles of plagioclase. Some shards of vesicular melt rocks resemble the pyroxene‐plagioclase clump‐aureole structures. Submicron size matrix grains show some triple junctions, but most are irregular with high intergranular porosity. The noritic‐monzonitic rocks contain exsolved pyroxenes and perthitic intergrowths, and cooled more slowly than rocks with zoned‐pyroxene or fine grain size. Noritic material contains orthopyroxene or inverted pigeonite, augite, calcic to intermediate plagioclase, and chromite to Cr‐bearing magnetite; monzonitic clasts contain augite, sodic plagioclase, K feldspar, Ti‐bearing magnetite, ilmenite, chlorapatite, and zircon. These feldspathic rocks show similarities to some rocks at Gale Crater like Black Trout, Mara, and Jake M. The most magnesian orthopyroxene clasts are close to ALH 84001 orthopyroxene in composition. All these materials are enriched in siderophile elements, indicating impact melting and incorporation of a projectile component, except for Ni‐poor pyroxene clasts which are from pristine rocks. Clast‐laden melt rocks, spherules, shards, and siderophile element contents indicate formation of NWA 7533 as a regolith breccia. The zircons, mainly derived from monzonitic (melt) rocks, crystallized at 4.43 ± 0.03 Ga (Humayun et al. 2013) and a 147Sm‐143Nd isochron for NWA 7034 yielding 4.42 ± 0.07 Ga (Nyquist et al. 2016) defines the crystallization age of all its igneous portions. The zircon from the monzonitic rocks has a higher Δ17O than other Martian meteorites explained in part by assimilation of regolith materials enriched during surface alteration (Nemchin et al. 2014). This record of protolith interaction with atmosphere‐hydrosphere during regolith formation before melting demonstrates a thin atmosphere, a wet early surface environment on Mars, and an evolved crust likely to have contaminated younger extrusive rocks. The latest events recorded when the breccia was on Mars are resetting of apatite, much feldspar and some zircons at 1.35–1.4 Ga (Bellucci et al. 2015), and formation of Ni‐bearing pyrite veins during or shortly after this disturbance (Lorand et al. 2015).

Published
2017

19. Layer-by-layer coating of textile with two oppositely charged cyclodextrin polyelectrolytes for extended drug delivery

Author

Junthip, Jatupol, Tabary, Nicolas, Chai, Feng, Leclercq, Laurent, Maton, Mickael, Cazaux, Fréderic, Neut, Christel, Paccou, Laurent, Guinet, Yannick, Staelens, Jean-Noel, Bria, Marc, Landy, David, Hédoux, Alain, Blanchemain, Nicolas, Martel, Bernard, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Médicaments et biomatériaux à libération contrôlée: mécanismes et optimisation - Advanced Drug Delivery Systems - U 1008 (MBLC - ADDS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Université de Lille, Université de Montpellier (UM), Institut des Biomolécules Max Mousseron [Pôle Chimie Balard] (IBMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lille Inflammation Research International Center - U 995 (LIRIC), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP), Laboratoire de dynamique et structure des matériaux moléculaires (LDSMM), Université de Lille, Sciences et Technologies-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Unité de Chimie Environnementale et Interactions sur le Vivant (UCEIV), Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO), Laboratoire de Chimie Organique et Macromoleculaire (UMR CNRS 8009), Université de Lille, Sciences et Technologies-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Médicaments et biomatériaux à libération contrôlée: mécanismes et optimisation, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lille Inflammation Research International Center (LIRIC), Institut Pasteur de Lille, Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Réseau International des Instituts Pasteur (RIIP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Lille-Centre Hospitalier Régional Universitaire [Lille] (CHRU Lille), Laboratoire de dynamique et structures des matériaux moléculaires (LDSMM), Université de Lille, Sciences et Technologies-Université du Littoral Côte d'Opale-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Unité de chimie environnementale et interactions sur le vivant (UCEIV), Université du Littoral Côte d'Opale, Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille, Sciences et Technologies, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
[CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2016

20. Active Mn species well dispersed on Ca 2+ enriched apatite for total oxidation of toluene

Author

Dayan Chlala, Jean-François Lamonier, Jean-Marc Giraudon, M. Labaki, Rose-Noëlle Vannier, Christine Lancelot, Nicolas Nuns, Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Lebanese University, Laboratory of Physical Chemistry of Materials (LCPM)/PR2N, Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire d'Écologie des Systèmes Aquatiques, Université libre de Bruxelles (ULB), Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Université Libre de Bruxelles [Bruxelles] (ULB), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Inorganic chemistry, Oxide, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Manganese, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, Apatite, law.invention, chemistry.chemical_compound, Adsorption, law, [CHIM]Chemical Sciences, Calcination, Temperature-programmed reduction, MN 5, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, General Environmental Science, Process Chemistry and Technology, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, chemistry, 13. Climate action, visual_art, visual_art.visual_art_medium, 0210 nano-technology
Abstract

Hydroxyapatite (Hap)-supported manganese oxide catalysts (10 wt% Mn based on MnO 2 ) were prepared by two different routes, from Mn nitrate (Nit) and Mn acetate (Ac) precursors. The catalyst precursors were calcined at 400 °C for 4 h to get the final MnNit-Hap and MnAc-Hap catalysts. Elemental analysis, XRD, SEM, HRTEM, N 2 adsorption experiments, FT-IR, temperature programmed reduction (H 2 -TPR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ToF-SIMS characterization methods were used to identify the Mn species and their environment. The overall characterization studies indicated that the nature of the counter-ion played a significant role in the speciation and dispersion of manganese species in Hap although the Mn AOS in both cases is around 3. The nitrate Mn precursor allowed to get after calcination at 400 °C well dispersed and easily reduced active Mn n + ( n + ≥3) oxidized species on a Ca 2+ enriched hydroxyapatite surface, likely in a polymeric form or/and in small Mn x O y crystallites, while part of Mn in the form of Mn 2+ ions incorporated into the Hap substituting Ca 2+ at the apatite surface. By opposition the acetate Mn precursor primarily results in large Mn 3 O 4 oxide nanocrystals along with an amorphous Mn 5 O 8 phase and Hap incorporated Mn 2+ ions. The total oxidation of toluene was investigated on these new catalysts and the catalytic performances were compared to those of a reference 10 wt%Mn on alumina (Mn–Al). It is found that the nature of the support plays a significant role. Indeed the different AOS of Mn (about 3 for supported Hap; ≈4 for supported alumina catalyst) showed that the Mn active phases are different. The best performances were achieved on the MnNit-Hap catalyst with the complete conversion of toluene at 220 °C. The Mn oxidized species well dispersed on Ca 2+ enriched apatite using a strong oxidizing counter-ion as NO 3 − in the Mn precursor were responsible for optimal toluene conversion. In that case it was found that the incorporation of part of NO 3 − in the hydroxyapatite promoted the surface Ca 2+ enrichment of Hap by the incorporation of Mn 2+ into the Hap support.

Published
2016

21. PTFE supported gold nanoparticles as photocatalysts for oxidative esterification of aldehydes

Author

Adrien Cocud, Christian Rolando, Théodore Vanbesien, Ahmed Addad, Hervé Vezin, Maël Penhoat, Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - USR 3290 (MSAP), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - UAR 3290 (MSAP), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Reaction mechanism, Chemistry, Kinetics, 02 engineering and technology, General Chemistry, Oxidative phosphorylation, Green-light, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Photochemistry, Rate-determining step, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Catalysis, 0104 chemical sciences, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Colloidal gold, Materials Chemistry, Organic chemistry, Irradiation, 0210 nano-technology
Abstract

Homogeneous, small gold nanoparticles (d = 1.87 nm) have been prepared by photochemical reduction of HAuCl4 in the presence of Irgacure® 2959 under high power UV irradiation at 365 nm produced by a LED source. These particles have been deposited on PTFE microbeads (d = 200 μm) and evaluated for the catalysis of the oxidative esterification of aldehydes in the presence of H2O2. Under green light (λ ≈ 530 nm) and repeated addition of H2O2, the catalytic system is accelerated and achieves complete conversions in minutes. Furthermore the catalyst can be recycled ten times consecutively without any activity loss by adding a step for AuNP recycling. The mechanism of the reaction follows a zero rate order, and Hammett free energy relationships for substituted benzaldehydes afforded a positive ρ value (ρ = 2.35) demonstrating that the initial hemiacetalisation equilibrium (ρ = 2.31) is the rate determining step. Kinetics data are in agreement with an Eley-Rideal type mechanism and permits proposing a reaction mechanism.

Published
2016

22. Elucidation of deactivation phenomena in cobalt catalyst for Fischer-Tropsch synthesis using SSITKA

Author

Yuan Luo, Alexandre Carvalho, Maya Marinova, Andre R. Muniz, Nilson Romeu Marcilio, Andrei Y. Khodakov, Vitaly V. Ordomsky, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Universidade Federal do Rio Grande do Sul [Porto Alegre] (UFRGS), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
inorganic chemicals, chemistry.chemical_classification, 010405 organic chemistry, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, Fischer–Tropsch process, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Catalysis, Methane, 0104 chemical sciences, chemistry.chemical_compound, Hydrocarbon, chemistry, Chemical engineering, Carbon nanotube supported catalyst, Physical and Theoretical Chemistry, Carbon, Cobalt, Carbon monoxide
Abstract

International audience; Catalyst deactivation is a major problem in Fischer-Tropsch synthesis. It leads to a decrease in hydrocarbon productivity and loss of active sites in the expensive cobalt catalyst, and thus, undermines the overall efficiency of the technology. In the present paper, the effect of deactivation of silica-supported cobalt catalysts and their reductive rejuvenation on the number of active sites and their intrinsic activity (turnover frequency) in Fischer-Tropsch synthesis was studied using a combination of Steady State Isotopic Transient Kinetic Analysis (SSITKA) and catalyst characterization techniques. Catalyst characterization revealed that carbon deposition and agglomeration of cobalt nanoparticles during reaction were responsible for the deactivation. SSITKA experiments showed that the initial rate constant of 2.33 μmol g−1 s−1 had a loss of 67% of activity after 150 h on stream with a reduction in the amount of sites due to deposited carbon by 33.4 μmol g−1. The carbon deposition leads to a decrease in the number of carbon chemisorbed intermediates which yield methane through their hydrogenation and desorption. The number of sites for reversible adsorption of CO is less affected by carbon deposition. The surface hydrogenation sites and surface sites favoring stronger reversible adsorption of carbon monoxide deactivate first during the first hours of Fischer-Tropsch synthesis. Catalyst rejuvenation in hydrogen lessens the amounts of deposited carbon species and partially releases the most active sites of carbon monoxide dissociative adsorption and stronger sites of carbon monoxide reversible adsorption. The transient isotopic methods provide an attractive tool to obtain precise information about the mechanisms of deactivation of cobalt catalysts in Fischer-Tropsch synthesis.

Published
2016

23. Atomically resolved mapping of EELS fine structures

Author

Alexandre Gloter, Katia March, Alberto Zobelli, Maya Marinova, Nathalie Brun, Odile Stéphan, Christian Colliex, Vincent Badjeck, Marcel Tence, Laura Bocher, Michael Walls, Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), and Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
education.field_of_study, Materials science, Mechanical Engineering, Population, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Electron, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, Engineering physics, Mechanics of Materials, Electron excitation, Excited state, 0103 physical sciences, Atom, Scanning transmission electron microscopy, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, Electron configuration, 010306 general physics, 0210 nano-technology, education, High-resolution transmission electron microscopy
Abstract

International audience; Over the past two or three decades, nanoscience and nanotechnology have clearly established themselves as prominent domains in research in physics, not only because of the innovative concepts and properties that they display but also for their capacity to generate many important applications and commercial developments. As many of these new devices exhibit a range of properties (transport, optical, magnetic, catalysis) which are governed by local structural and electronic configurations, such as coordination and bonding at the atomic level, it is no surprise that new tools of investigation are constantly being developed for imaging, analyzing, understanding and controlling at the relevant scale. Among them, electron microscopy has recently demonstrated its ability to meet many of these requirements. In particular, Å-sized probes are nowadays generated by aberration correctors in a scanning transmission electron microscope (STEM) and they can investigate the electron excitation spectrum of the specimen (through electron energy-loss spectroscopy, EELS) with a typical energy resolution of 0.1–0.3 eV over a broad spectral band from the IR to the X ray domain. In the high energy range, characteristic signals due to the excitation of atomic core levels are quite useful because they identify the atoms in the analyzed volume (which can itself be as small as a single atom) and can therefore deliver atomically-resolved elemental maps. But the pixel-by-pixel recording of the fine structures beyond the characteristic threshold is much more informative and tells us how the excited atom is surrounded by its neighbors, what is its exact structural environment and its charge population. The present review focuses on this particularly exciting field, with a special interest in the types of information accessible and their signature. After summarizing the ingredients required for successful experiments (instrumental as well as theoretical), examples encountered in different situations, in particular in single layers of 2D materials and at the interfaces in oxide heterostructures, will demonstrate the present capabilities of this STEM-EELS technique.

Published
2016

24. Surface characteristics of the iron-oxyhydroxide layer formed during brick coatings by ESEM/EDS, 23Na and 1H MAS NMR, and ToF-SIMS

Author

A. Boughriet, Nicolas Nuns, Joseph Mabingui, Bertrand Revel, O. Allahdin, Michel Wartel, Faculté des Sciences, Laboratoire d'Hydrosciences Lavoisier (LHL), Université de Bangui, Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service Commun de RMN, Université de Lille, Sciences et Technologies, Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), and Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL)

Subjects
Materials science, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Ion, Metal, Ferrihydrite, Coatings, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, medicine, General Materials Science, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, Environmental scanning electron microscope, Precipitation (chemistry), Metallurgy, Oxides, Composite materials, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 0104 chemical sciences, Secondary ion mass spectrometry, Surfaces, visual_art, visual_art.visual_art_medium, Ferric, 0210 nano-technology, Layer (electronics), Nuclear chemistry, medicine.drug
Abstract

Brick made locally by craftsmen in Bangui (Central African Republic) was modified first by HCl activation and second by iron-oxyhydroxide impregnation through the precipitation of ferric ions by NaOH at various fixed pH values (ranging from 3 to 13). The elemental analyses of synthesized compounds were performed using ICP-AES, and their surface chemistry/properties were investigated by environmental scanning electron microscopy (ESEM/EDS), 1H and 23Na MAS NMR spectroscopy, and time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS). The evidence of different 23Na chemical environments and the coexistence of Si and Al bound to ferrihydrite were made. The surface properties of this material which was found to be dependent upon synthesis pH, contributed to enhance metal uptake from water.

Published
2015

25. Metal-induced malformations in early Palaeozoic plankton are harbingers of mass extinction

Author

Vandenbroucke, T.R.A., Emsbo, P., Munnecke, A., Nuns, N., Duponchel, L., Lepot, K., Quijada, M., Paris, F., Servais, T., Kiessling, W., Department of Geology and Soil Sciences, Universiteit Gent = Ghent University [Belgium] (UGENT), Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Evo-Eco-Paléo), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), US Geological Survey [Denver], United States Geological Survey [Reston] (USGS), Institute of Palaeontology, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516 (LASIRE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille Institut (CLIL), Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences (LOG) - UMR 8187 (LOG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Géosciences Rennes (GR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Museum of Natural History, Humboldt-Universität zu Berlin, Universiteit Gent = Ghent University (UGENT), Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198 (Evo-Eco-Paléo (EEP)), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord]), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Humboldt University Of Berlin, Ghent University [Belgium] (UGENT), University of Erlangen, Institut Chevreul FR2638, Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université d'Artois (UA)-Université de Lille, Droit et Santé, Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman - UMR 8516 (LASIR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille, Université du Littoral Côte d'Opale-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Humboldt Universität zu Berlin

Subjects
RARE-EARTH-ELEMENTS, BIOSTRATIGRAPHY, Palaeontology, fungi, ACRITARCHS, NORTH-AMERICA, social sciences, Biogeochemistry, At a glance, CONTAMINATION, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Earth sciences, HEAVY-METALS, POLLUTION, Earth and Environmental Sciences, Geology and geophysics, DEFORMITIES, WESTERN LIBYA, CHESAPEAKE BAY, geographic locations
Abstract

Glacial episodes have been linked to Ordovician–Silurian extinction events, but cooling itself may not be solely responsible for these extinctions. Teratological (malformed) assemblages of fossil plankton that correlate precisely with the extinction events can help identify alternate drivers of extinction. Here we show that metal poisoning may have caused these aberrant morphologies during a late Silurian (Pridoli) event. Malformations coincide with a dramatic increase of metals (Fe, Mo, Pb, Mn and As) in the fossils and their host rocks. Metallic toxins are known to cause a teratological response in modern organisms, which is now routinely used as a proxy to assess oceanic metal contamination. Similarly, our study identifies metal-induced teratology as a deep-time, palaeobiological monitor of palaeo-ocean chemistry. The redox-sensitive character of enriched metals supports emerging ‘oceanic anoxic event’ models. Our data suggest that spreading anoxia and redox cycling of harmful metals was a contributing kill mechanism during these devastating Ordovician–Silurian palaeobiological events.

Published
2015

26. Immobilization of gold nanoparticles on fused silica capillary surface for the development of catalytic microreactors

Author

Ahmed Addad, Edmond Payen, Christian Rolando, Jean-Sébastien Girardon, Maël Penhoat, Jamal Ftouni, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Université d'Artois (UA)-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Miniaturisation pour l'Analyse, la Synthèse & la Protéomique (USR CNRS 3290), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Chevreul FR2638, Université d'Artois (UA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lille, Sciences et Technologies-Ecole Centrale de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Université de Lille, Droit et Santé-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 (UMET), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS), Centrale Lille Institut (CLIL)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille, Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - USR 3290 (MSAP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC), Université d'Artois (UA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centrale Lille Institut (CLIL), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - UAR 3290 (MSAP), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Lille (ENSCL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, General Chemical Engineering, Nanoparticle, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Industrial and Manufacturing Engineering, Catalysis, chemistry.chemical_compound, medicine, Environmental Chemistry, Organic chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Polyvinylpyrrolidone, 010405 organic chemistry, technology, industry, and agriculture, General Chemistry, 0104 chemical sciences, chemistry, Chemical engineering, Benzyl alcohol, Colloidal gold, Triethoxysilane, Surface modification, Microreactor, medicine.drug
Abstract

A new reaction setup using a gold-based catalytic microcapillary reactor was developed. In order to immobilize the gold nanoparticles onto the fused silica inner wall, two different linkers were used: (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) and (3-mercaptopropyl)triethoxysilane (MPTES). Three different types of gold nanoparticles: (i) Turkevich gold nanoparticles (Citrate–Au), (ii) polyvinylpyrrolidone stabilized gold nanoparticles (PVP–Au) and (iii) polyvinylalcohol stabilized gold nanoparticles (PVA–Au) were synthesized to be anchored on the microcapillary internal surface. The catalytic efficiency of these new microsystems has been investigated for oxidation as a function of the nature of the linkers and/or the type of gold nanoparticles. The oxidation of benzyl alcohol in the presence of H 2 O 2 was used to evaluate the catalytic performance of these microreactors. Under the reaction conditions (80 °C, resident time = 639 s), the Citrate–Au nanoparticles leaked out slightly from the capillary reactor, whereas high conversions (>90%) and high selectivity to benzoic acid were achieved with PVP–Au and PVA–Au nanoparticles. A catalytic microreactor based on MPTES/PVP–Au functionalization proved to be the most effective for this reaction.

Published
2013

27. Enhanced biosynthesis of coated silver nanoparticles using isolated bacteria from heavy metal soils and their photothermal-based antibacterial activity: integrating Response Surface Methodology (RSM) Hybrid Artificial Neural Network (ANN)-Genetic Algorithm (GA) strategies.

Author

Mechouche MS, Merouane F, Addad A, Karmazin L, Boukherroub R, and Lakhdari N

Subjects
Algorithms, Streptomyces metabolism, Streptomyces radiation effects, Microbial Sensitivity Tests, Soil Pollutants, Escherichia coli drug effects, Spectroscopy, Fourier Transform Infrared, Silver pharmacology, Silver chemistry, Metal Nanoparticles chemistry, Anti-Bacterial Agents pharmacology, Anti-Bacterial Agents chemistry, Neural Networks, Computer, Soil Microbiology, Metals, Heavy
Abstract

This study explores the biosynthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using the Streptomyces tuirus S16 strain, presenting an eco-friendly alternative to mitigate the environmental and health risks of chemical synthesis methods. It focuses on optimizing medium culture conditions, understanding their physicochemical properties, and investigating their potential photothermal-based antibacterial application. The S16 strain was selected from soils contaminated with heavy metals to exploit its ability to produce diverse bioactive compounds. By employing the combination of Response Surface Methodology (RSM) and Artificial Neural Network (ANN)-Genetic Algorithm (GA) strategies, we optimized AgNPs synthesis, achieving an improvement of nearly 2.45 times the initial yield under specific conditions (Bennet's medium supplemented with glycerol [5 g/L] and casamino-acid [3 g/L] at 30 °C for 72 h). A detailed physicochemical characterization was conducted. Notably, the AgNPs were well dispersed, and a carbonaceous coating layer on their surface was confirmed using energy-dispersive X-ray spectroscopy. Furthermore, functional groups were identified using Fourier-transform infrared spectroscopy, which helped enhance the AgNPs' stability and biocompatibility. AgNPs also demonstrated efficient photothermal conversion under light irradiation (0.2 W/cm 2 ), with temperatures increasing to 41.7 °C, after 30 min. In addition, treatment with light irradiation of E. coli K-12 model effectively reduced the concentration of AgNPs from 105 to 52.5 µg/mL, thereby enhancing the efficacy of silver nanoparticles in contact with the E. coli K-12., (© 2024. The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature B.V.)

Published
2024
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28. Synthesis of Imidazolium Cations Linked to Para-t-Butylcalix[4]arene Frameworks and Their Use as Synthons for Nickel-NHC Complexes Tethered to Calix[4]arenes.

Author

Chetcuti MJ, Naghmouchi H, Hamdi A, and Karmazin L

Abstract

A series of cationic p-tert-butylcalix[4]arenes, with side-arms that are functionalized with imidazolium groups, have been synthesized in good yields. The parent tetrahydroxy para-t-butyl-calix[4]arene was dialkylated at the phenolic hydrogen atoms using α,ω-dibromo-alkanes to yield bis(mono-brominated) alkoxy-chains of variable length. The brominated side-arms in these compounds were then further alkylated with substituted imidazoles (N-methylimidazole, N-(2,4,6-trimethyl-phenyl)imidazole, or N-(2,6-di-isopropylphenyl)imidazole) to yield a series of dicationic calixarenes with two imidazolium groups tethered, via different numbers of methylene spacers ( n = 2-4), to the calixarene moiety. Related tetracationic compounds, which contain four imidazolium units linked to the calix[4]arene backbone, were also prepared. In all of these compounds, the NMR data show that the calixarenes adopted a cone configuration. All molecules were characterized by NMR spectroscopy and by MS studies. Single crystal X-ray diffraction studies were attempted on many mono-crystals of these cations, but significant disorder problems, partly caused by occluded solvent in the lattice, and lack of crystallinity resulting from partial solvent loss, precluded the good resolution of most X-ray structures. Eventually, good structural data were obtained from an unusually disordered single crystal of 5a , (1,3)-Cone-5,11,17,23- tetra - t -butyl-25,27-di-hydroxy-26,28- di -[2-(N-2,6-diisopropylphenyl-imidazolium)ethoxy]calix[4]arene dibromide and its presumed structure was confirmed. The structure revealed the presence of H-bonded interactions and some evidence of π-stacking. Some of these imidazolium salts were reacted with nickelocene to form the nickel N -heterocyclic carbene (NHC) complexes 7a - 7d . A bis-carbene nickel complex 8 was also isolated and its structure was established by single crystal X-ray diffraction studies. The structure was disordered and not of high quality, but the structural data corroborated the spectroscopic data.

Published
2023
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29. Topochemical Reduction of YMnO 3 into a Composite Structure.

Author

Kabbour H, Gauthier GH, Tessier F, Huvé M, Pussacq T, Roussel P, Hayward MA, Moreno B ZL, Marinova M, Colmont M, Colis S, and Mentré O

Abstract

Topochemical modification methods for solids have shown great potential in generating metastable structures inaccessible through classical synthetic routes. Here, we present the enhanced topotactic reduction of the multiferroic compound YMnO 3 . At moderate temperature in ammonia flow, the most reduced YMnO 3-δ (δ = 0.5) phase could be stabilized. XRD, PND, and HREM results show that phase separation occurs into two intimately intergrown layered sublattices with nominal compositions ∞ [YMn 2+ O 2+x ] (1-2x)+ and ∞ [YMn 2+ O 3-x ] (1-2x)- containing versatile Mn 2+ coordinations. The former sublattice shows original AA stacking between Mn layers, while AB stacking in the latter results from oxygen removal from the parent YMnO 3 crystal structure.

Published
2017
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