Études des phénomènes photochimiques des nitrates et analyse de la cinétique lors de la photolyse de l'acide nitrique

La Terre est en grande partie recouverte d'eau et il est possible de retrouver ce composé sous plusieurs formes. L'une d' entre-elles, la neige, s'étend sur de vastes territoires, que ce soit durant quelques mois ou à longueur d'année, et ce grand manteau blanc semble éclatant de pureté ainsi que briller sous les rayons du soleil. Mais est-ce vraiment le cas? Selon de nombreuses études réalisées dans les régions polaires, il semblerait que plusieurs processus physiques et chimiques prennent place dans la neige, ce qui implique qu'elle soit donc hautement active photochimiquement. Cela signifie qu'il y a présence de photolyse vis-à-vis des impuretés contenues dans le couvert neigeux lors de l'irradiation de la surface par le soleil. De ce fait, il y a production de composés qui peuvent contribuer à la pollution de l'environnement. Un des principaux flux photochimiques, le rejet de NO x , est provoqué par la transformation photolytique des nitrates et il semble alors essentiel de se pencher sur la compréhension du mécanisme ainsi que des facteurs qui influencent ce phénomène afin d' aider à résoudre ce problème environnemental. L'ouvrage présenté correspond à la poursuite des travaux débutés lors de la thèse du Dr Patrick Marchand intitulée Photolyse des nitrates dans la glace : Effet de surface. Ce mémoire vient solidifier les bases de ce projet et établir de nouveaux concepts concernant les réactions photochimiques des nitrates. Par conséquent, la reproduction en laboratoire de la réaction de photolyse impliquant des ions nitrates semble nécessaire et déterminante à la réalisation du projet exposé. Pour cela, il est intéressant de débuter l'étude de la photolyse des nitrates à partir d'un milieu plus accessible et donc d'utiliser des solutions aqueuses. Ainsi, la progression de la réaction peut être analysée par spectroscopie UV-Visible et il est possible d'étudier les différents facteurs (concentration, pH, température,...) influençant le taux de photolyse en milieu aqueux. Par la suite, les résultats obtenus peuvent s'avérer utiles lors de la photolyse des nitrates en milieu solide effectuée dans une chambre d'analyse sous vide avec la spectroscopie infrarouge comme méthode de détection. Lors des diverses expériences réalisées au laboratoire, il a été possible de constater que la réaction de photolyse présentait une cinétique du premier ordre et donc que la concentration des réactifs affectait la vitesse de photolyse. En solutions, la variation du pH et l'ajout de nitrite présentent également un effet sur la vitesse de la réaction. De plus, l'évaluation du taux de photolyse a permis de déterminer que l'ion nitrite représentait le produit majoritaire contrairement aux résultats décrits dans la littérature. Du côté de la phase condensée, l'analyse de la cinétique a également révélé qu'un processus de recombinaison pouvait expliquer l'allure des données expérimentales. En somme, ce travail illustre l'avancement face à la compréhension de la photolyse des nitrates et il démontre la nécessité de persévérer dans la quête de solutions pour ce phénomène de grande envergure qui cause de nombreux impacts environnementaux

Electrodeposition of arrays of Ru, Pt, and PtRu Alloy 1D metallic nanostructures

Arrays of Ru, Pt, and PtRu one dimensional 1D nanowires NWs and nanotubes NTs were prepared by electrodeposition through the porous structure of an anodic aluminum oxide AAO membrane. In each case, micrometer-long NW and NT were formed with an outer diameter of ca. 200 nm, close to the interior diameter of the porous AAO membrane. Arrays of NW and NT can be formed by varying the metallic salt concentration, the applied potential, and the conductivity of the electrolyte. The Ru and Pt deposition rates were measured in the various deposition conditions, using an electrochemical quartz crystal microbalance. The mechanisms responsible for the formation of Ru and Pt NW and NT are discussed based on the observed deposition rates and models found in the literature. Finally, it is shown that arrays of PtRu alloy NT and NW can be readily prepared and their compositions can be varied over the whole compositional range by changing the metallic salt concentration of the electrodeposition bath

Surface-Enhanced Nitrate Photolysis on Ice

Heterogeneous nitrates photolysis is the trigger for many chemical processes occurring in the polar boundary layer and is widely believed to occur in a quasi-liquid layer (QLL) at the surface of ice. The dipole forbidden character of the electronic transition relevant to boundary layer atmospheric chemistry and the small photolysis/photoproducts quantum yields in ice (and in water) may confer a significant enhancement and interfacial specificity to this important photochemical reaction at the surface of ice. Using amorphous solid water films at cryogenic temperatures as models for the disordered interstitial air/ice interface within the snowpack suppresses the diffusive uptake kinetics thereby prolonging the residence time of nitrate anions at the surface of ice. This approach allows their slow heterogeneous photolysis kinetics to be studied providing the first direct evidence that nitrates adsorbed onto the first molecular layer at the surface of ice are photolyzed more effectively than those dissolved within the bulk. Vibrational spectroscopy allows the ~3-fold enhancement in photolysis rates to be correlated with the nitrates’ distorted intramolecular geometry thereby hinting at the role played by the greater chemical heterogeneity in their solvation environment at the surface of ice than in the bulk. A simple 1D kinetic model suggests 1-that a 3(6)-fold enhancement in photolysis rate for nitrates adsorbed onto the ice surface could increase the photochemical NO[subscript 2] emissions from a 5(8) nm thick photochemically active interfacial layer by 30%(60)%, and 2-that 25%(40%) of the NO[subscript 2] photochemical emissions to the snowpack interstitial air are released from the top-most molecularly thin surface layer on ice. These findings may provide a new paradigm for heterogeneous (photo)chemistry at temperatures below those required for a QLL to form at the ice surface

Études des phénomènes photochimiques des nitrates et analyse de la cinétique lors de la photolyse de l'acide nitrique

La Terre est en grande partie recouverte d'eau et il est possible de retrouver ce composé sous plusieurs formes. L'une d' entre-elles, la neige, s'étend sur de vastes territoires, que ce soit durant quelques mois ou à longueur d'année, et ce grand manteau blanc semble éclatant de pureté ainsi que briller sous les rayons du soleil. Mais est-ce vraiment le cas? Selon de nombreuses études réalisées dans les régions polaires, il semblerait que plusieurs processus physiques et chimiques prennent place dans la neige, ce qui implique qu'elle soit donc hautement active photochimiquement. Cela signifie qu'il y a présence de photolyse vis-à-vis des impuretés contenues dans le couvert neigeux lors de l'irradiation de la surface par le soleil. De ce fait, il y a production de composés qui peuvent contribuer à la pollution de l'environnement. Un des principaux flux photochimiques, le rejet de NO x , est provoqué par la transformation photolytique des nitrates et il semble alors essentiel de se pencher sur la compréhension du mécanisme ainsi que des facteurs qui influencent ce phénomène afin d' aider à résoudre ce problème environnemental. L'ouvrage présenté correspond à la poursuite des travaux débutés lors de la thèse du Dr Patrick Marchand intitulée Photolyse des nitrates dans la glace : Effet de surface. Ce mémoire vient solidifier les bases de ce projet et établir de nouveaux concepts concernant les réactions photochimiques des nitrates. Par conséquent, la reproduction en laboratoire de la réaction de photolyse impliquant des ions nitrates semble nécessaire et déterminante à la réalisation du projet exposé. Pour cela, il est intéressant de débuter l'étude de la photolyse des nitrates à partir d'un milieu plus accessible et donc d'utiliser des solutions aqueuses. Ainsi, la progression de la réaction peut être analysée par spectroscopie UV-Visible et il est possible d'étudier les différents facteurs (concentration, pH, température,...) influençant le taux de photolyse en milieu aqueux. Par la suite, les résultats obtenus peuvent s'avérer utiles lors de la photolyse des nitrates en milieu solide effectuée dans une chambre d'analyse sous vide avec la spectroscopie infrarouge comme méthode de détection. Lors des diverses expériences réalisées au laboratoire, il a été possible de constater que la réaction de photolyse présentait une cinétique du premier ordre et donc que la concentration des réactifs affectait la vitesse de photolyse. En solutions, la variation du pH et l'ajout de nitrite présentent également un effet sur la vitesse de la réaction. De plus, l'évaluation du taux de photolyse a permis de déterminer que l'ion nitrite représentait le produit majoritaire contrairement aux résultats décrits dans la littérature. Du côté de la phase condensée, l'analyse de la cinétique a également révélé qu'un processus de recombinaison pouvait expliquer l'allure des données expérimentales. En somme, ce travail illustre l'avancement face à la compréhension de la photolyse des nitrates et il démontre la nécessité de persévérer dans la quête de solutions pour ce phénomène de grande envergure qui cause de nombreux impacts environnementaux

Fibrillary nonamyloïd glomerulonephritis : a rare etiology of nephrotic syndrome

La glomérulonéphrite fibrillaire non amyloïde est une pathologie glomérulaire à dépôts fibrillaires, non amyloïdes, composés principalement d'immunoglobulines G polyclonales. Il s'agit d'une glomérulopathie idiopathique responsable de protéinurie sévère, souvent néphrotique et d'insuffisance rénale arrivant à un stade terminal dans 40% des cas à cinq ans. Elle peut prendre différents aspects anatomopathologiques déterminants en terme de pronostic rénal. La négativité des dépôts en coloration rouge Congo et l'épaisseur des fibrilles en microscopie électronique permettent le diagnostic différentiel avec les dépôts amyloïdes. Il n'y a pas de traitement efficace. Après transplantation rénale, la récidive est fréquente avec un pronostic rénal cependant moins péjoratif