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13 results on '"Institut Universitaire de France (IUF, France)"'

1. Nanoporous carbon for electrochemical capacitive energy storage

Author

Patrice Simon, Zifeng Lin, Yih-Chyng Wu, Pierre-Louis Taberna, Hui Shao, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Sichuan University - SCU (CHINA), IUF, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Collège de France (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - ENSCP (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier - ENSCM (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Paris Sciences & Lettres - PSL (FRANCE), Sorbonne Université (FRANCE), Université Grenoble Alpes - UGA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Nantes (FRANCE), Université de Picardie Jules Verne (FRANCE), Université de Pau et des Pays de l'Adour - UPPA (FRANCE), and Université de Haute Alsace - UHA (FRANCE)

Subjects
Energie électrique, Carbone, Materials science, Matériaux, chemistry.chemical_element, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Electrolyte, 010402 general chemistry, Electrochemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Double layer (biology), Nanoporous, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Characterization (materials science), Electrochimie, Nanopore, chemistry, Electrode, 0210 nano-technology, Carbon, Stockage capactif, Energie
Abstract

International audience; The urgent need for efficient energy storage devices has stimulated a great deal of research on electrochemical double layer capacitors (EDLCs). This review aims at summarizing the recent progress in nanoporous carbons, as the most commonly used EDLC electrode materials in the field of capacitive energy storage, from the viewpoint of materials science and characterization techniques. We discuss the key advances in the fundamental understanding of the charge storage mechanism in nanoporous carbon-based electrodes, including the double layer formation in confined nanopores. Special attention will be also paid to the important development of advanced in situ analytical techniques as well as theoretical studies to better understand the carbon pore structure, electrolyte ion environment and ion fluxes in these confined pores. We also highlight the recent progress in advanced electrolytes for EDLCs. The better understanding of the charge storage mechanism of nanoporous carbon-based electrodes and the rational design of electrolytes should shed light on developing the next-generation of EDLCs.

Published
2020
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2. Understanding ageing mechanisms of porous carbons in non-aqueous electrolytes for supercapacitors applications

Author

Camelia Matei Ghimbeu, Yinghui Liu, Benoît Soucaze-Guillous, Bénédicte Réty, Patrice Simon, Pierre-Louis Taberna, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - 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Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Technocentre Renault [Guyancourt], RENAULT, Aix-Marseille Université - AMU (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Collège de France (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - ENSCP (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier - ENSCM (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Sorbonne Université (FRANCE), Université de Strasbourg - UNISTRA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Nantes (FRANCE), Université de Picardie Jules Verne (FRANCE), Renault SAS (FRANCE), Université de Pau et des Pays de l'Adour - UPPA (FRANCE), Université de Haute Alsace - UHA (FRANCE), Université de Montpellier (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-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)-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)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), univOAK, Archive ouverte, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )

Subjects
Energie électrique, Activated carbon oxidation, Temperature-programmed desorption coupled with mass spectrometry technique, Matériaux, Energy Engineering and Power Technology, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Electrolyte, [SPI.MAT] Engineering Sciences [physics]/Materials, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Oligomer, Catalysis, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, Adsorption, Desorption, Electrical and Electronic Engineering, Physical and Theoretical Chemistry, Acetonitrile, Supercapacitor ageing, Supercapacitor, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, 021001 nanoscience & nanotechnology, Surface oxygen functional group, 0104 chemical sciences, chemistry, Chemical engineering, 0210 nano-technology, Carbon, [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power
Abstract

International audience; Two activated porous carbon powders with different surface functional groups content have been electrochemically polarized in tetraethylammonium tetrafluoborate (Et4NBF4) in acetonitrile electrolyte to study their ageing mechanism as supercapacitor electrodes. Temperature-programmed desorption coupled with mass spectrometry technique (TPD-MS) is used to track the change of carbon surface chemistry – surface functional groups and/or adsorption of degradation products occurring upon polarizations. A potentiostatic study of the carbons in a two-compartment cell unveil the catalytic role of water in the ageing mechanism. Combining these results with our previous work, we propose different scenarios to depict the ageing mechanisms of the two carbons. For carbon A, hydrolysis of BF4− at the positive electrode leads to carbon oxidation together with soluble poly-acetonitrile oligomer occurred from reaction between BF4• radicals and acetonitrile. Ageing mechanism is also assumed to set off with the hydrolysis of BF4− for carbon B; but, in here the formed oligomers react with acid functional groups present at the carbon surface to form a protective, passive-like layer at both positive and negative electrodes which hampers a further electrode ageing.

Published
2019
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3. Chiral N-heterocyclic carbene ligands with additional chelating group(s) applied to homogeneous metal-mediated asymmetric catalysis

Author

Rinaldo Poli, Eric Manoury, Christophe Fliedel, Agnès Labande, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France), and Institut Universitaire de France (IUF, France)

Subjects
Steric effects, Denticity, 010405 organic chemistry, Chemistry, Ligand, Chiral ligands, Enantioselective synthesis, N-Heterocyclic carbene (NHC), Thio, Transition metals, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Combinatorial chemistry, Polyfunctional ligands, 0104 chemical sciences, Inorganic Chemistry, chemistry.chemical_compound, Asymmetric catalysis, Materials Chemistry, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, Chirality (chemistry), Carbene, Phosphine
Abstract

International audience; Since their early development, N-heterocyclic carbene (NHC) ligands and their related metal complexes have attracted much attention, due to their high performances in many catalytic processes. Structural variations on the heterocycle allowed to fine tune their steric and electronic properties. Introduction of one (or more) additional donor group(s) on the N-side arm(s) opened the possibility to transform classical monodentate NHCs into bi- or tridentate ligands with different metal-donor affinities for binding. The additional donor may be a neutral donor, e.g. phosphine, (thio)ether, or anionic, e.g. alkoxide, offering a myriad of possibilities for the resulting polyfunctional NHC ligands. Another development of importance in the field of the NHC chemistry was the introduction of chirality, which can be either 1) central, located on an N-side arm and/or on the ligand backbone, 2) axial or 3) planar, opening the door to the application of NHC metal complexes to asymmetric catalysis. The present review summarizes the examples of chiral NHC ligands, functionalized by an additional donor group, which were successfully applied to metal-mediated asymmetric catalysis. When possible, the beneficial (or detrimental) effect of the NHC-functionalization will be discussed, along with the influence of the nature of the additional function, e.g. –OH vs. –OMe.

Published
2019
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4. Acetylacetonato cobalt(III) and iron(III) complexes of picolylamine- and aminopropylamine-bis(phenolate) ligands: Synthesis, characterization and crystal structures

Author

Lucas Thevenin, Rinaldo Poli, Christophe Fliedel, Yasmine Kheira Redjel, Meriem Benslimane, Jean-Claude Daran, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Unité de Recherche de Chimie de l'Environnement et Moléculaire Structurale (CHEMS), Université Mentouri Constantine [Algérie] (UMC), Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique, France, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, France), Institut Universitaire de France (IUF, France), ANR-14-CE07-0012,FLUPOL,Meilleurs polymères fluorés par la polymérisation radicalaire par voie organométallique(2014), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université frères Mentouri Constantine I (UMC)

Subjects
Steric effects, Coordination sphere, 010405 organic chemistry, Chemistry, Ligand, Amino-phenolate ligands, Iron, chemistry.chemical_element, Crystal structure, Cobalt, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Inorganic Chemistry, Crystallography, Octahedron, Materials Chemistry, [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography, Molecule, Acetylacetonato (acac) complexes, Chelation, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, X-ray crystallography
Abstract

International audience; The reaction between [M(acac)3] (M = Fe, Co, acac = acetylacetonate) and the diamino-bis(phenol) pro-ligands (2-OH-3,5-tBu2-C6H2CH2)2NCH2(2-NC5H4) (H21) and (2-OH-5-tBu-C6H3CH2)2NCH2CH2CH2N(CH3)2 (H22) afforded the [κ4-(N2,O2)M(acac)] complexes [Fe(1)(acac)] (3), [Fe(2)(acac)] (4), [Co(1)(acac)] (5) and [Co(2)(acac)] (6) in moderate yields after crystallization. The proposed formulas were supported by various analytical data (ESI-MS, FT-IR, EA, NMR), and the molecular structure of all complexes was confirmed by X-ray diffraction studies. In each octahedral complex, the diamino-bis(phenolate) ligand (1 or 2) acts as a tetradentate ligand and the coordination sphere is completed by one chelating κ2-O2 acac ligand. Although the previously reported ligand 1 and the new ligand 2 are very similar, their coordination to the FeIII(acac) or CoIII(acac) moieties varies by the arrangement of the donor atoms. While the Ophenolate donor atoms of ligand 1 were found cis to each other in the FeIII complex 3, they are trans in the CoIII complex 5, and vice versa for ligand 2. Since each ligand, 1 and 2, exhibits both configuration, this structural curiosity cannot be easily explained on the basis of steric factors, i.e. ortho-substituents or N,N′-linker length.

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2019
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5. Stochasticity of Pores Interconnectivity in Li–O 2 Batteries and its Impact on the Variations in Electrochemical Performance

Author

Clare P. Grey, Alexis Rucci, Amangeldi Torayev, Arnaud Demortière, Pieter C. M. M. Magusin, Vincent De Andrade, Céline Merlet, Alejandro A. Franco, Laboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 (LRCS), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Advanced Lithium Energy Storage Systems - ALISTORE-ERI (ALISTORE-ERI), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Cambridge [UK] (CAM), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Argonne National Laboratory [Lemont] (ANL), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Argonne National Laboratory - ANL (USA), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Collège de France (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - ENSCP (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier - ENSCM (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), University of Cambridge (UNITED KINGDOM), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Nantes (FRANCE), Université de Picardie Jules Verne (FRANCE), Université de Pau et des Pays de l'Adour - UPPA (FRANCE), Université de Haute Alsace - UHA (FRANCE), Université de Montpellier (FRANCE), Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'Energie - RS2E (Amiens, France), Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux - CIRIMAT (Toulouse, France), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)

Subjects
Energie électrique, Materials science, Matériaux, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Overpotential, 010402 general chemistry, Electrochemistry, Interconnectivity, 01 natural sciences, law.invention, law, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, Physical and Theoretical Chemistry, Network model, 021001 nanoscience & nanotechnology, Cathode, 0104 chemical sciences, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, chemistry, Chemical physics, Electrode, Lithium, 0210 nano-technology, Dispersion (chemistry)
Abstract

International audience; While large dispersions in electrochemical performance have been reported for lithium oxygen batteries in the literature, they have not been investigated in any depth. The variability in the results is often assumed to arise from differences in cell design, electrode structure, handling and cell preparation at different times. An accurate theoretical framework turns out to be needed to get a better insight into the mechanisms underneath and to interpret experimental results. Here, we develop and use a pore network model to simulate the electrochemical performance of three-dimensionally resolved lithium−oxygen cathode mesostructures obtained from TXM nanocomputed tomography. We apply this model to the 3D reconstructed object of a Super P carbon electrode and calculate discharge curves, using identical conditions, for four different zones in the electrode and their reversed configurations. The resulting galvanostatic discharge curves show some dispersion, (both in terms of capacity and overpotential) which we attribute to the way pores are connected with each other. Based on these results, we propose that the stochastic nature of pores interconnectivity and the microscopic arrangement of pores can lead, at least partially, to the variations in electrochemical results observed experimentally.

Published
2018
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6. Electrochemical double layer capacitors: What is next beyond the corner?

Author

Zifeng Lin, Pierre-Louis Taberna, Patrice Simon, Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie (RS2E), Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Université de Nantes (UN)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Collège de France (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - ENSCP (FRANCE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier - ENSCM (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université de Nantes (FRANCE), Université de Picardie Jules Verne (FRANCE), Université de Pau et des Pays de l'Adour - UPPA (FRANCE), Université de Haute Alsace - UHA (FRANCE), Université de Montpellier (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Université de Nantes (UN)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Collège de France (CdF (institution))-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Grenoble Alpes (UGA)

Subjects
Supercapacitor, Materials science, Matériaux, chemistry.chemical_element, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Electrolyte, Microporous material, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Capacitance, 0104 chemical sciences, Analytical Chemistry, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Porous carbon, chemistry, Electrode, Electrochemistry, 0210 nano-technology, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, Electrochemical double layer capacitor, Carbon
Abstract

International audience; This review summarizes some recent developments achieved in the fundamental understanding of ion confinement in microporous carbon supercapacitor electrodes. Combined with computational simulations, these advanced techniques provided new insights into the charge storage mechanism, providing guidelines for designing improved porous carbon structures with high-energy density. Also, innovative electrolytes have recently been proposed by introducing some redox-active moieties into electrolyte anions/cations, called biredox electrolytes, that combines redox contribution to double capacitance. This approach opens up new opportunities to develop high-energy supercapacitors and a new field of biredox electrolytes

Published
2017
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7. Core phosphine-functionalized amphiphilic nanogels as catalytic nanoreactors for aqueous biphasic hydroformylation

Author

Laurie Barthe, Xuewei Zhang, Franck D'Agosto, Jean-François Blanco, Florence Gayet, Emeline Lobry, Andrés F. Cardozo, Carine Julcour, Henri Delmas, Eric Manoury, Rinaldo Poli, Si Chen, Muriel Lansalot, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Ecole Supérieure de Chimie Physique et Electronique de Lyon (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Claude Bernard-Lyon I - UCBL (FRANCE), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)

Subjects
Latex, Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, Nanoreactor, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Micelle, Catalysis, Rhodium, chemistry.chemical_compound, Nanogel, Polymer chemistry, Génie chimique, Catalytic nanoreactor, Aqueous biphasic catalysis, Macro phosphine ligands, Physical and Theoretical Chemistry, Aqueous solution, 010405 organic chemistry, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 0104 chemical sciences, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Polymerization, Hydroformylation, Phosphine
Abstract

International audience; Amphiphilic phosphine-functionalized nanogel particles were synthesized by aqueous polymerization induced self-assembly insuring a well-defined architecture as well as a narrow size distribution (average diameter of ca. 90 nm in water). They were successfully applied as ligands for the biphasic hydroformylation of 1-octene catalyzed by rhodium, yielding TOFs in the 350–650 h-1 range and a linear to branched aldehyde ratio of 3.5. Embedding the phosphine ligands within a cross-linked structure did not strongly impede mass transfer toward the active centers, as proved by fast metal coordination and a catalytic activity tantamount to that of higher chain mobility micelles or core-cross-linked micelles that have phosphine moieties located on flexible linear arms. However, this extended cross-linking reduced particle swelling and transfer to the organic phase, affording a significantly lowered Rh loss. For all the architectures, a low functionalization degree was preferable to achieve high activity, the selectivity remaining essentially unchanged.

Published
2016
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8. Aqueous phase homogeneous catalysis using core–shell nanoreactors: Application to rhodium-catalyzed hydroformylation of 1-octene

Author

Jean-François Blanco, Andrés F. Cardozo, Laurie Barthe, Franck D'Agosto, Florence Gayet, Bernadette Charleux, Carine Julcour, Xuewei Zhang, Si Chen, Eric Manoury, Henri Delmas, Muriel Lansalot, Rinaldo Poli, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Ecole Supérieure de Chimie Physique et Electronique de Lyon (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Claude Bernard-Lyon I - UCBL (FRANCE), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE)

Subjects
Inorganic chemistry, chemistry.chemical_element, Homogeneous catalysis, Nanoreactor, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Micelle, Catalysis, Rhodium, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Polymer chemistry, Génie chimique, Physical and Theoretical Chemistry, Génie des procédés, Cross-linked micelle, Aqueous solution, Core–shell polymer, 010405 organic chemistry, Chemistry, Aqueous two-phase system, 0104 chemical sciences, Hydroformylation, Biphasic catalysis, Catalyst immobilization
Abstract

International audience; High catalytic activity (TurnOver Frequencies up to 700 h-1) was achieved using new triphenylphosphine-functionalized core cross-linked micelles, TPP@CCM, as nanoreactors and [Rh(CO)2(acac)] as catalyst precursor for the aqueous biphasic hydroformylation of 1-octene. While the hydrophobic core of the polymer offers an adequate environment for the catalytic reaction, its hydrophilic shell confines the catalyst into the aqueous phase and prevents extensive leaching towards the substrate/product phase. Selectivity is better than that of the homogeneous reaction catalyzed by the Rh/PPh3 system, with minor isomerization and linear to branched aldehyde ratios (l/b) between 3 and 6. Various operating parameters, such as catalyst/ligand concentration, temperature and P/Rh ratio, were varied and proved that these nanoreactors do not suffer from significant mass transfer limitations. The effect of the nanoreactor hydrophobic core size and degree of functionalization on activity and on l/b regioselectivity has also been investigated. The possible causes of catalyst leaching are discussed.

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2015
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9. Spectroscopic characterisation of hydroxyapatite and nanocrystalline apatite with grafted aminopropyltriethoxysilane: nature of silane–surface interaction

Author

Audric Michelot, Eric Manoury, Rinaldo Poli, Christian Rey, Stéphanie Sarda, Catherine Audin, Eric Deydier, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux (CIRIMAT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)

Subjects
Materials science, Silylation, Inorganic chemistry, Organic chemistry, Homogeneous catalysis, 02 engineering and technology, Catalyse, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Apatite, Catalysis, chemistry.chemical_compound, Adsorption, Surface reactivity, General Materials Science, Mechanical Engineering, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 021001 nanoscience & nanotechnology, Grafting, Silane, 0104 chemical sciences, chemistry, Chemical engineering, Mechanics of Materials, Covalent bond, visual_art, visual_art.visual_art_medium, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; Heterogenised homogeneous catalysis is commonly performed with molecular catalysts grafted on solids via adsorption or via a covalent molecular link. Covalent grafting of organic groups on solid supports is usually carried out by silylation, using functionalised trialkoxysilanes. Among these solids supports, very few studies have been published on apatites. In the present work,aminopropyltriethoxysilane (APTES) grafting was performed in toluene on different apatitic supports: crystallised stoichiometric hydroxyapatites differing by the drying method, freeze-dried (HAP) and dried at 100 °C (HAPD), and a nanocrystalline apatite. All materials were fully characterised, before and after grafting, for better understanding of the nature of the alkoxysilane/surface interaction. The data show a clear competition between the covalent grafting of APTES and its polycondensation reaction, depending on the nature of the solid support surface. Silylation is accompanied by APTES covalent grafting to oxygen atom of the hydroxyl groups of the apatitic structure and/or of the OH− species that are present on the surface hydrated layer. This work clarifies the nature of silane grafting onto selected apatitic surfaces and especially the influence of the composition and properties of the apatitic surfaces on the process of silylation.

Published
2015
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10. Amphiphilic core-cross-linked micelles functionalized with bis(4-methoxyphenyl)phenylphosphine as catalytic nanoreactors for biphasic hydroformylation

Author

Carine Julcour, Florence Gayet, Laurie Barthe, Franck D'Agosto, Eric Manoury, Henri Delmas, Andrés F. Cardozo, Muriel Lansalot, Si Chen, Jean-François Blanco, Rinaldo Poli, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Ecole Supérieure de Chimie Physique et Electronique de Lyon (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Claude Bernard-Lyon I - UCBL (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), and Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Biphasic hydroformylation catalysis, Materials science, Polymers and Plastics, Ethylene oxide, Organic Chemistry, Radical polymerization, Chain transfer, Degree of polymerization, Styrene, Polymères, chemistry.chemical_compound, chemistry, Core-cross-linked micelle (CCM), Phenylphosphine, Polymer chemistry, Materials Chemistry, Catalytic nanoreactor, [CHIM]Chemical Sciences, Ethylene glycol, Hydroformylation
Abstract

International audience; Core-cross-linked micelles (CCM) functionalized at the core with covalently linked bis(p-methoxyphenyl) phenylphosphine (BMOPPP) ligands have been synthesized by a three-step one-pot radical polymerization in emulsion, using the polymerization-induced self-assembly (PISA) strategy and reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) as the controlling method. The CCM are obtained by chain extending in water poly(methacrylic acid-co-poly(ethylene oxide) methyl ether methacrylate) (P(MAA-co-PEOMA), degree of polymerization of 30, MAA/PEOMA units molar ratio of 50:50) synthesized in a first step by RAFT with a 95:5 M mixture of styrene and 4-[bis(p-methoxyphenyl)phosphino]styrene (BMOPPS) units. The resulting micelles exhibiting a core composed of P(S-co-BMOPPS) segments with a degree of polymerization of 300 are then crosslinked in a third step with a mixture of di(ethylene glycol) dimethacrylate (DEGDMA) and styrene. The resulting BMOPPP@CCM exhibit a narrow size distribution (PDI = 0.16) with an average diameter of 81 nm in water and swell in THF or by addition of toluene to the latex. The addition of [Rh(acac) (CO)2] to the toluene-swollen latex results in metal coordination to the phosphine ligands. 31P{1H} NMR spectroscopy shows that the Rh centers undergo rapid intraparticle phosphine ligand exchange. Application of these nanoreactors to the aqueous biphasic hydroformylation of 1-octene shows excellent activity and moderate catalyst leaching.

Published
2015
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11. Core-shell nanoreactors for efficient aqueous biphasic catalysis

Author

Eric Manoury, Muriel Lansalot, Wenjing Zhang, Henri Delmas, Si Chen, Florence Gayet, Jean-François Blanco, Carine Julcour, Andrés F. Cardozo, Franck D'Agosto, Rinaldo Poli, Xuewei Zhang, Bernadette Charleux, Laboratoire de Chimie, Catalyse, Polymères et Procédés, R 5265 (C2P2), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Ecole Supérieure de Chimie Physique et Electronique de Lyon (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Claude Bernard-Lyon I - UCBL (FRANCE), Université de Lyon-Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)

Subjects
010402 general chemistry, 01 natural sciences, Micelle, Catalysis, Styrene, Polymerization, chemistry.chemical_compound, Polymer chemistry, Copolymer, Génie chimique, Rhodium, Ethylene oxide, 010405 organic chemistry, Organic Chemistry, Diethylene glycol, Chain transfer, General Chemistry, Self-assembly, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, Chimie de coordination, 0104 chemical sciences, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Methacrylic acid, Hydroformylation, Biphasic catalysis
Abstract

International audience; Water-borne phosphine-functionalized core-cross-linked micelles (CCM) consisting of a hydrophobic core and a hydrophilic shell were obtained as stable latexes by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) in water in a one-pot, three-step process. Initial homogeneous aqueous-phase copolymerization of methacrylic acid (MAA) and poly(ethylene oxide) methyl ether methacrylate (PEOMA) is followed by copolymerization of styrene (S) and 4-diphenylphosphinostyrene (DPPS), yielding P(MAA-co-PEOMA)-b-P(S-co-DPPS) amphiphilic block copolymer micelles (M) by polymerization-induced self-assembly (PISA), and final micellar cross-linking with a mixture of S and diethylene glycol dimethacrylate. The CCM were characterized by dynamic light scattering and NMR spectroscopy to evaluate size, dispersity, stability, and the swelling ability of various organic substrates. Coordination of [Rh(acac)(CO)2 ] (acac=acetylacetonate) to the core-confined phosphine groups was rapid and quantitative. The CCM and M latexes were then used, in combination with [Rh(acac)(CO)2 ], to catalyze the aqueous biphasic hydroformylation of 1-octene, in which they showed high activity, recyclability, protection of the activated Rh center by the polymer scaffold, and low Rh leaching. The CCM latex gave slightly lower catalytic activity but significantly less Rh leaching than the M latex. A control experiment conducted in the presence of the sulfoxantphos ligand pointed to the action of the CCM as catalytic nanoreactors with substrate and product transport into and out of the polymer core, rather than as a surfactant in interfacial catalysis.

Published
2014
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12. Preparation of phosphine-functionalized polystyrene stars by metal catalyzed controlled radical copolymerization and their application to hydroformylation catalysis

Author

Eric Manoury, Florence Gayet, Henri Delmas, Carine Julcour, Jean-François Blanco, Andrés F. Cardozo, Rinaldo Poli, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)

Subjects
Models, Molecular, Free Radicals, Phosphines, chemistry.chemical_element, ATRP, Star polymers, Alkenes, 010402 general chemistry, Photochemistry, 01 natural sciences, Catalysis, Rhodium, Styrene, Polymerization, Inorganic Chemistry, Metal, chemistry.chemical_compound, Polymer chemistry, Copolymer, chemistry.chemical_classification, Molecular Structure, 010405 organic chemistry, Chemistry, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Polymer, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 0104 chemical sciences, Chimie organique, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, visual_art, visual_art.visual_art_medium, Hydroformylation, Polystyrenes, Phosphine, Copper
Abstract

1477-9226; Well defined star copolymers have been prepared by copper-catalyzed atom transfer radical copolymerization of styrene and styryldiphenylphosphine starting from a modified Boltorn[trade mark sign] H30 multifunctional initiator. These polymers and an analogue obtained by debromination of the arm ends with nBu3SnH have been used in combination with [Rh(acac)(CO)2] for the homogeneous phase hydroformylation of 1-octene.

Published
2013
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13. Preparation of polymer supported phosphine ligands by metal catalyzed living radical copolymerization and their application to hydroformylation catalysis

Author

Rinaldo Poli, Henri Delmas, Andrés F. Cardozo, Carine Julcour, Jean-François Blanco, Eric Manoury, Florence Gayet, Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE), Institut universitaire de France - IUF (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), and Université de Toulouse (UT)

Subjects
Dispersity, 010402 general chemistry, Mole fraction, 01 natural sciences, Catalysis, Polymerization, Inorganic Chemistry, chemistry.chemical_compound, Polymer chemistry, Copolymer, Rhodium, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, Physical and Theoretical Chemistry, 010405 organic chemistry, Chemistry, Atom-transfer radical-polymerization, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Organic Chemistry, Controlled polymerization, Radicals, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, Phosphane ligands, Polymères, 0104 chemical sciences, Monomer, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Hydroformylation, Phosphine
Abstract

1867-3899; A series of well-defined polystyrene-supported tertiary phosphine ligands were prepared by copper-catalyzed atom transfer radical polymerization (ATRP), involving direct copolymerization of styrene and 4-diphenylphosphinostyrene (or 4-styryldiphenylphosphine, SDPP). Copolymerization of the two monomers at different molar ratios showed a decreasing level of control as the SDPP molar fraction (fSDPP) increased. A satisfactory level of control was achieved for fSDPP≤0.25 such that there was a constant concentration of growing "living chains", and linear Mn growth with conversion and low dispersity. Copper-free polymers with different chain lengths were prepared and tested as polymeric ligands in the rhodium-catalyzed hydroformylation of 1-octene. The polymeric ligands yielded higher linear/branched selectivity and lower activity relative to PPh3 at the same P/Rh ratio. The selectivity increased slightly as a function of the polymer chain length.

Published
2013
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