Interlaboratory Reproducibility in Growth and Reporter Expression in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803

In recent years, a plethora of new synthetic biology tools for use in cyanobacteria have been published; however, their reported characterizations often cannot be reproduced, greatly limiting the comparability of results and hindering their applicability. In this interlaboratory study, the reproducibility of a standard microbiological experiment for the cyanobacterial model organism Synechocystis sp. PCC 6803 was assessed. Participants from eight different laboratories quantified the fluorescence intensity of mVENUS as a proxy for the transcription activity of the three promoters PJ23100, PrhaBAD, and PpetE over time. In addition, growth rates were measured to compare growth conditions between laboratories. By establishing strict and standardized laboratory protocols, reflecting frequently reported methods, we aimed to identify issues with state-of-the-art procedures and assess their effect on reproducibility. Significant differences in spectrophotometer measurements across laboratories from identical samples were found, suggesting that commonly used reporting practices of optical density values need to be supplemented by cell count or biomass measurements. Further, despite standardized light intensity in the incubators, significantly different growth rates between incubators used in this study were observed, highlighting the need for additional reporting requirements of growth conditions for phototrophic organisms beyond the light intensity and CO2 supply. Despite the use of a regulatory system orthogonal to Synechocystis sp. PCC 6803, PrhaBAD, and a high level of protocol standardization, ∼32% variation in promoter activity under induced conditions was found across laboratories, suggesting that the reproducibility of other data in the field of cyanobacteria might be affected similarly

Theoretical study of the effect of acid-basic properties of γ-alumina on the reactivity of metalic nano-clusters

L'objectif de ce travail de thèse est la compréhension de l'impact des propriétés acido-basiques des supports oxydes sur l'interaction métal-support ainsi que les effets du milieu réactionnel sur les propriétés structurales, électroniques, thermodynamique et réactives des catalyseurs métalliques hyper-dispersés. Le catalyseur modèle choisi est un agrégat monométallique de platine déposé sur alumine qui est la référence des études fondamentales pour permettre des progrès dans la compréhension de ce système complexe. La mise en œuvre de calculs dans le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité, réalisés à partir de modèles moléculaires périodiques, a permis de déterminer l'état de surface du catalyseur pour des conditions de température et de pression représentatifs de l'expérience. L'influence de la taille des particules conjointement à la présence de chlore sur la stabilité thermodynamique des agrégats de Pt supportés sur alumine-γ a démontré une stabilisation significative des agrégats Pt3 lors de la migration d'espèces de surface (H, OH et Cl) sur la particule. La reconstruction d'une morphologie biplanaire (la plus stable en absence d'hydrogène) vers une morphologie cuboctaédrique pour les forts taux de recouvrement en hydrogène sur les particules de Pt supportées a été démontrée et permet d'expliquer plusieurs observations expérimentales encore mal comprises. L'impact du milieu réactionnel sur la rupture C-C et C-H à partir de l'éthane sur l'agrégat Pt13 supporté sur alumine- γ a été démontré. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l'importance des conditions de température et de pression du milieu réactionnel (notamment du rapport P(H2)/P(C2H6)) sur la stabilité des intermédiaires réactionnels. Ces résultats sont en accord avec les observations expérimentales et permettent de mettre en évidence que l'optimum de pression en hydrogène est relativement élevé dans le cas des réactions de reforming catalysées par du Pt seul.The aim of this work is the understanding of the impact of acido-basic properties of oxide supports on the metal-support interaction as well as on the effects of reactive conditions on the structural, electronic, thermodynamic and reactive properties of hyper-dispersed metallic catalysts. The chosen model catalyst is a monometallic platinum cluster supported on alumina which is the reference of fundamental studies to improve the understanding of this complex system. DFT calculations were performed from periodic models to determine the surface state of the catalyst under representative experimental temperature and pressure. The influence of nano-clusters' size combined with the presence of chlorine on the thermodynamic stability of supported Pt clusters on γ-alumina demonstrated a significant stabilization of Pt3 clusters with the migration of surface species (H, OH and Cl) on the particle. The morphology reconstruction from biplanar (the most stable in absence of hydrogen) to a cuboctahedral morphology for the high hydrogen coverages on the supported Pt13 cluster is demonstrated and explains several experimental observations still controversial. The impact of the reactive conditions on the C-C and C-H bond scission from ethane on the Pt13 cluster supported on γ-alumina was demonstrated. Results helps to better understand the importance of temperature and pressure conditions in the reactive medium (notably the P(H2)/P(C2H6) ratio) on the stability of reactive intermediates. These results are in agreement with experimental observations and highlight that the optimum of hydrogen pressure is relatively high in the case of catalytic reforming reactions catalyzed by Pt only

Etude théorique de l'effet des propriétés acido-basiques de l'alumine-gamma sur la réactivité de nano-agrégats métalliques

The aim of this work is the understanding of the impact of acido-basic properties of oxide supports on the metal-support interaction as well as on the effects of reactive conditions on the structural, electronic, thermodynamic and reactive properties of hyper-dispersed metallic catalysts. The chosen model catalyst is a monometallic platinum cluster supported on alumina which is the reference of fundamental studies to improve the understanding of this complex system. DFT calculations were performed from periodic models to determine the surface state of the catalyst under representative experimental temperature and pressure. The influence of nano-clusters' size combined with the presence of chlorine on the thermodynamic stability of supported Pt clusters on γ-alumina demonstrated a significant stabilization of Pt3 clusters with the migration of surface species (H, OH and Cl) on the particle. The morphology reconstruction from biplanar (the most stable in absence of hydrogen) to a cuboctahedral morphology for the high hydrogen coverages on the supported Pt13 cluster is demonstrated and explains several experimental observations still controversial. The impact of the reactive conditions on the C-C and C-H bond scission from ethane on the Pt13 cluster supported on γ-alumina was demonstrated. Results helps to better understand the importance of temperature and pressure conditions in the reactive medium (notably the P(H2)/P(C2H6) ratio) on the stability of reactive intermediates. These results are in agreement with experimental observations and highlight that the optimum of hydrogen pressure is relatively high in the case of catalytic reforming reactions catalyzed by Pt only.L'objectif de ce travail de thèse est la compréhension de l'impact des propriétés acido-basiques des supports oxydes sur l'interaction métal-support ainsi que les effets du milieu réactionnel sur les propriétés structurales, électroniques, thermodynamique et réactives des catalyseurs métalliques hyper-dispersés. Le catalyseur modèle choisi est un agrégat monométallique de platine déposé sur alumine qui est la référence des études fondamentales pour permettre des progrès dans la compréhension de ce système complexe. La mise en œuvre de calculs dans le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité, réalisés à partir de modèles moléculaires périodiques, a permis de déterminer l'état de surface du catalyseur pour des conditions de température et de pression représentatifs de l'expérience. L'influence de la taille des particules conjointement à la présence de chlore sur la stabilité thermodynamique des agrégats de Pt supportés sur alumine-γ a démontré une stabilisation significative des agrégats Pt3 lors de la migration d'espèces de surface (H, OH et Cl) sur la particule. La reconstruction d'une morphologie biplanaire (la plus stable en absence d'hydrogène) vers une morphologie cuboctaédrique pour les forts taux de recouvrement en hydrogène sur les particules de Pt supportées a été démontrée et permet d'expliquer plusieurs observations expérimentales encore mal comprises. L'impact du milieu réactionnel sur la rupture C-C et C-H à partir de l'éthane sur l'agrégat Pt13 supporté sur alumine- γ a été démontré. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l'importance des conditions de température et de pression du milieu réactionnel (notamment du rapport P(H2)/P(C2H6)) sur la stabilité des intermédiaires réactionnels. Ces résultats sont en accord avec les observations expérimentales et permettent de mettre en évidence que l'optimum de pression en hydrogène est relativement élevé dans le cas des réactions de reforming catalysées par du Pt seul

Etude théorique de l'effet des propriétés acido-basiques de l'alumine-gamma sur la réactivité de nano-agrégats métalliques

L'objectif de ce travail de thèse est la compréhension de l'impact des propriétés acido-basiques des supports oxydes sur l'interaction métal-support ainsi que les effets du milieu réactionnel sur les propriétés structurales, électroniques, thermodynamique et réactives des catalyseurs métalliques hyper-dispersés. Le catalyseur modèle choisi est un agrégat monométallique de platine déposé sur alumine qui est la référence des études fondamentales pour permettre des progrès dans la compréhension de ce système complexe. La mise en œuvre de calculs dans le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité, réalisés à partir de modèles moléculaires périodiques, a permis de déterminer l'état de surface du catalyseur pour des conditions de température et de pression représentatifs de l'expérience. L'influence de la taille des particules conjointement à la présence de chlore sur la stabilité thermodynamique des agrégats de Pt supportés sur alumine-g a démontré une stabilisation significative des agrégats Pt3 lors de la migration d'espèces de surface (H, OH et Cl) sur la particule. La reconstruction d'une morphologie biplanaire (la plus stable en absence d'hydrogène) vers une morphologie cuboctaédrique pour les forts taux de recouvrement en hydrogène sur les particules de Pt supportées a été démontrée et permet d'expliquer plusieurs observations expérimentales encore mal comprises. L'impact du milieu réactionnel sur la rupture C-C et C-H à partir de l'éthane sur l'agrégat Pt13 supporté sur alumine- g a été démontré. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l'importance des conditions de température et de pression du milieu réactionnel (notamment du rapport P(H2)/P(C2H6)) sur la stabilité des intermédiaires réactionnels. Ces résultats sont en accord avec les observations expérimentales et permettent de mettre en évidence que l'optimum de pression en hydrogène est relativement élevé dans le cas des réactions de reforming catalysées par du Pt seul.The aim of this work is the understanding of the impact of acido-basic properties of oxide supports on the metal-support interaction as well as on the effects of reactive conditions on the structural, electronic, thermodynamic and reactive properties of hyper-dispersed metallic catalysts. The chosen model catalyst is a monometallic platinum cluster supported on alumina which is the reference of fundamental studies to improve the understanding of this complex system. DFT calculations were performed from periodic models to determine the surface state of the catalyst under representative experimental temperature and pressure. The influence of nano-clusters' size combined with the presence of chlorine on the thermodynamic stability of supported Pt clusters on g-alumina demonstrated a significant stabilization of Pt3 clusters with the migration of surface species (H, OH and Cl) on the particle. The morphology reconstruction from biplanar (the most stable in absence of hydrogen) to a cuboctahedral morphology for the high hydrogen coverages on the supported Pt13 cluster is demonstrated and explains several experimental observations still controversial. The impact of the reactive conditions on the C-C and C-H bond scission from ethane on the Pt13 cluster supported on g-alumina was demonstrated. Results helps to better understand the importance of temperature and pressure conditions in the reactive medium (notably the P(H2)/P(C2H6) ratio) on the stability of reactive intermediates. These results are in agreement with experimental observations and highlight that the optimum of hydrogen pressure is relatively high in the case of catalytic reforming reactions catalyzed by Pt only.LYON-ENS Sciences (693872304) / SudocSudocFranceF

Didactisation de la variation langagière. Pour un projet d'enseignement incluant les aspects sociopragmatiques des pratiques langagières

Treignier Jacques, Bechu Monique, Pauchet Françoise, Mager-Maury Françoise, Meray Agnès. Didactisation de la variation langagière. Pour un projet d'enseignement incluant les aspects sociopragmatiques des pratiques langagières. In: Repères pour la rénovation de l'enseignement du français, n°78, 1989. Projets d'enseignement des écrits, de la langue, sous la direction de Gilbert Ducancel. pp. 51-61

Platinum Nanoclusters Stabilized on γ-Alumina by Chlorine Used As a Capping Surface Ligand: A Density Functional Theory Study

Controlling the size of metallic nanoclusters supported on an oxide support such as γ-alumina represents a challenging but important task in the case of noble metals such as platinum. By using density functional theory (DFT), we investigate the thermodynamic, structural and electronic properties of small nanometer-sized Pt_<i>n</i> clusters (<i>n</i> ≤ 13) interacting with four relevant γ-alumina surfaces exhibiting various hydroxylation and chlorination states. The presence of chlorine on the (110) surface of γ-alumina implies a thermodynamic stabilization of small platinum clusters. This stabilization originates from the simultaneous migrations of chlorine atoms and protons from the support toward the Pt clusters. The migration of H and Cl from the support induces a stronger interaction of the Pt_<i>n</i> cluster with the available Al_III site, associated with strong H–Pt_<i>n</i>–Cl interaction. In particular, this trend leads to a local energy minimum, as a function of cluster size, for the Pt₃ cluster. This atomic-scale stabilization of subnanometer clusters is thus proposed to be at the origin of the formation of highly dispersed platinum particles and to prevent their sintering into supranano ones. A detailed energetic and electronic analysis is provided to rationalize this effect of chlorine. A rational interpretation of experimental data is finally given

Monitoring Morphology and Hydrogen Coverage of Nanometric Pt/g-Al2O3 Particles by In Situ HERFD–XANES and Quantum Simulations

International audiencePlatinum nanoclusters highly dispersed on gamma-alumina are widely used as heterogeneous catalysts. To understand the chemical interplay between the Pt nanoparticles, the support, and the reductive atmosphere, we performed X-ray absorption near edge structure (XANES) in situ experiments recorded in high energy resolution fluorescence detection (HERFD) mode. Spectra are assigned by comparison with simulated XANES spectra on models obtained by molecular dynamics (DFT-MD). We propose platinum cluster morphologies and quantify the hydrogen coverages compatible with XANES spectra recorded at variable hydrogen pressures and temperatures. Using cutting-edge methodologies to assign XANES spectra, this work gives unequalled atomic insights into the characterization of supported nanoclusters