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Synthèse de Nanocrystal : Nucleation et croissance

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Dans cours

ChE-430: Nanomaterials for chemical engineering application

This course provides an overview on nanoparticle synthesis and their use in different energy-related applications. The first part of the course is more fundamental and chemistry oriented. The second part is more applied and chemical engineering oriented. T ...

Description

Cette séance de cours de l'instructeur couvre la synthèse des nanocristaux à travers des approches descendantes et ascendantes, en se concentrant sur les mécanismes de nucléation et de croissance. Il se penche sur les théories de nucléation classiques et non classiques, discutant du rôle des monomères, des noyaux et des nanocristaux. La séance de cours explore les facteurs influençant les taux de nucléation, tels que la saturation et la température, et la distribution de taille des nanocristaux. En outre, il explique les mécanismes de réaction chimique impliqués dans la synthèse des oxydes métalliques et des semi-conducteurs, soulignant l'importance des réactions sol-gel et de la décomposition thermique. Des études in situ utilisant la microscopie électronique à transmission et la spectroscopie infrarouge sont présentées pour corroborer la croissance non classique des nanocristaux.

Enseignant·e

Raffaella Buonsanti

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Riya Gupta, Jennifer Calderon Mora, Coline Boulanger, Moritz Tritschler, Marco Fabbiano, Seyedmohamadjavad Chabok, Hugh Andrew Warkentin A dirigé les thèses EPFL de Chethana Janardhana Gadiyar, Seryio Saris, Valeria Mantella, Seyedehbehnaz Varandili, Pranit Srinivas Iyengar, Yannick Thomas Guntern, Jan Vávra, Laia Castilla Amorós, Valery Okatenko, Ona Segura Lecina, Ludovic Emile Frédy Zaza, Petru Pasquale Albertini Cours Introduction au génie chimique et à l'

Source officielle

Concepts associés (32)

Nucléation

vignette|Nucléation de bulles de CO2 autour d'un doigt. La nucléation (ou germination) est l'apparition de petits domaines (appelés nuclei ou germes) d'une nouvelle phase à l'intérieur ou à la frontière d'une phase homogène devenue instable (en raison d'une modification de la température, de la pression ou de sa composition). La nucléation est une étape indispensable à la réalisation de la plupart des transitions de phase (fluide ↔ fluide, solide ↔ solide et fluide → solide).

Spectroscopie infrarouge

thumb|Un spectromètre infrarouge. La spectroscopie infrarouge (parfois désignée comme spectroscopie IR) est une classe de spectroscopie qui traite de la région infrarouge du spectre électromagnétique. Elle recouvre une large gamme de techniques, la plus commune étant un type de spectroscopie d'absorption. Comme pour toutes les techniques de spectroscopie, elle peut être employée pour l'identification de composés ou pour déterminer la composition d'un échantillon.

Spectroscopie dans l'infrarouge proche

La spectroscopie dans l'infrarouge proche (ou dans le proche infrarouge, SPIR), souvent désignée par son sigle anglais NIRS (near-infrared spectroscopy), est une technique de mesure et d'analyse des spectres de réflexion dans la gamme de longueurs d'onde (l'infrarouge proche). Cette technique est largement utilisée dans les domaines de la chimie (polymères, pétrochimie, industrie pharmaceutique), de l’alimentation, de l’agriculture ainsi qu'en planétologie. À ces longueurs d’onde, les liaisons chimiques qui peuvent être analysées sont C-H, O-H et N-H.

Microscope électronique en transmission à balayage

vignette|Exemple de Microscope électronique en transmission à balayage VG501 Un microscope électronique en transmission à balayage (METB ou en anglais STEM pour scanning transmission electron microscope) est un type de microscope électronique dont le principe de fonctionnement allie certains aspects du microscope électronique à balayage et du microscope électronique en transmission. Une source d'électrons focalise un faisceau d'électrons qui traverse l'échantillon.

Mécanisme réactionnel

En chimie, un mécanisme réactionnel est l'enchainement d'étapes, de réactions élémentaires, par lequel un changement chimique a lieu. Bien que, pour la plupart des réactions, seul le bilan global (transformation des réactifs en produits) soit observable directement, des expériences permettent de déterminer la séquence possible des étapes du mécanisme réactionnel associé. Un mécanisme réactionnel décrit en détail ce qui se passe à chaque étape d'une transformation chimique.

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Introduit les bases de la catalyse homogène, en se concentrant sur les mécanismes de réaction et la conception du catalyseur.

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Explore le potentiel chimique, l'affinité et l'osmose dans les réactions chimiques, en mettant l'accent sur la progression de la réaction au fil du temps.

Microscopie électronique à balayage: signaux et détecteurs

Couvre les principes de la microscopie électronique à balayage, y compris les signaux SEM, les détecteurs et le spectre d'énergie des électrons, ainsi que l'efficacité de la génération de rayons X.

Équilibre chimique : principes et applications

Explore les principes d'équilibre chimique, y compris le principe du Châtelier et les constantes d'équilibre, et discute de l'influence de la température, de la pression et de la concentration sur les changements d'équilibre.

Kinétique chimique: taux de réaction

Explore la cinétique chimique, les vitesses de réaction, les lois de vitesse et l'énergie d'activation dans diverses réactions.

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