Note publique d'information : Le but de ce travail était la synthèse et l'étude de nanoparticules supportées par
une matrice de silice mésoporeuse. Les précurseurs métalliques étaient des clusters
comportant quatre atomes métalliques, du type [CoxRu(4-x)(CO)12]n-, où x = 4 à 1,
et n = 0 ou 1. Deux matrices ont été employées : des xérogels, dont les pores sont
désordonnés, et la MCM-41, dont les pores sont organisés de manière hexagonale. L'incorporation
du cluster à la matrice a été réalisée par imprégnation et par greffage. Après traitement
thermique, des nanoparticules apparaissent. Elles ont été caractérisées par microscopie
électronique à transmission, diffraction des rayons X et électronique, et magnétisme.
Dans tous les cas, les particules sont mieux réparties spatialement, et plus régulières
en taille dans la matrice ordonnée que dans le xérogel. Lorsque le cluster est incorporé
par imprégnation, deux populations de particules apparaissent : des petites, d'un
diamètre équivalent à la taille des pores (2 nm), ne croissant pas avec la température
de traitement, et des grosses, qui croissent sur les défauts de la matrice pour atteindre
50 nm. Nous avons montré qu'une ségrégation avait lieu, avec formation de particules
de Co et de Ru pures en début de traitement, puis interdiffusion des métaux pour former
les alliages correspondant à la stœchiométrie du cluster. Lorsque le cluster Co4(CO)10(æ-dppa)
est greffé à la matrice par un alcoxyde modifié, contenant une fonction phosphine,
des nanoparticules de 6 nm de Co2P sont formées après traitement thermique à 900 ʿC.
Ce composé intermétallique est paramagnétique, mais nous avons pu l'obtenir à des
températures beaucoup plus basses que par simple mélange des précurseurs.
Note publique d'information : We have synthesized and characterized silica supported nanoparticles. The metallic
precursors were tetrahedral carbonyl clusters of the type [CoxRu(4-x)(CO)12]n-, where
x = 4 to 1, et n = 0 or 1. Two matrices have been employed : xérogels, where the pores
are disordered and MCM-41, where the pores are arranged in an hexagonal array. The
incorporation of the cluster to the matrices have been done by impregnation and by
grafting. After thermal treatments, nanoparticles appear. They have been characterized
by transmission electronic microscopy, X-Ray and electron diffraction, and by their
magnetic properties. In every cases, the spatial distribution, and the size distribution
of the particles are better into the organized matrix than in the xérogel. When the
cluster is incorporated by impregnation, two populations of particles are observed
: small ones, with a diameter equivalent to the pores' (2 nm), that do not grow with
increasing temperatures of treatment, and bigger ones ( up to 50 nm) that grow on
the defects of the matrices. We have shown that a segregation appears. At the beginning
of the thermal treatment, pure Co and Ru nanoparticles appear, then there is interdiffusion
of the metals to form alloys with the same stoichiometry than the initial cluster.
When the cluster Co4(CO)10(æ-dppa) is grafted to the matrices by a modified alcoxyde,
containing a phosphine group, 6 nm Co2P nanoparticles are obtained after a thermal
treatment at 900 ʿC under H2. This intermetallic compound is obtained at much lower
temperature than if the precursors are simply mixed.
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