Functionalized nanodiamond as potential synergist in flame-retardant ethylene vinyl acetate

International audiencePristine and phosphorylated detonation nanodiamonds (ND) were incorporated in ethylene vinyl acetate (EVA)as potential synergist agents to improve flame retardancy. Combinations of 5 wt% of pristine or modified ND and20 or 25 wt% of Ammonium Polyphosphate (APP) were investigated using ThermoGravimetric Analysis (TGA),Pyrolysis Combustion Flow Calorimeter (PCFC), and Cone Calorimeter (CC). The study of thermal stability showsthat APP and pure ND interacts, resulting in the formation of a char residue which is stable up to 750 °C. A strongreduction in the peak of HRR at Cone Calorimeter is highlighted for APP/ND combinations. PCFC data show thatthe peak of heat release rate (pHRR) decreases with the additive content. All these experiments suggest theformation of a thick charring layer, able to protect the material during thermal degradation. SEM micrographsconfirm that EVA/APP/ND residues are more cohesive than EVA/APP ones

LOS MONAGUILLOS [Material gráfico]

Copia digital. Madrid : Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Subdirección General de Coordinación Bibliotecaria, 201

Dehydration of Alginic Acid Cryogel by TiCl4 vapor : Direct Access to Mesoporous TiO2@C Nanocomposites and Their Performance in Lithium-Ion Batteries

A new strategy for the synthesis of mesoporous TiO2@C nanocomposites through the direct mineralization of seaweed-derived alginic acid cryogel by TiCl4 through a solid/vapor reaction pathway is presented. In this synthesis, alginic acid cryogel can have multiple roles; i) mesoporous template, ii) carbon source, and iii) oxygen source for the TiO2 precursor, TiCl4. The resulting TiO2@alginic acid composite was transformed either into pure mesoporous TiO2 by calcination or into mesoporous TiO2@C nanocomposites by pyrolysis. By comparing with a nonporous TiO2@C composite, the importance of the mesopores on the performance of electrodes for lithium-ion batteries based on mesoporous TiO2@C composite was clearly evidenced. In addition, the carbon matrix in the mesoporous TiO2@C nanocomposite also showed electrochemical activity versus lithium ions, providing twice the capacity of pure mesoporous TiO2 or alginic acid-derived mesoporous carbon (A600). Given the simplicity and environmental friendliness of the process, the mesoporous TiO2@C nanocomposite could satisfy the main prerequisites of green and sustainable chemistry while showing improved electrochemical performance as a negative electrode for lithium-ion batteries

Alginic acid-derived mesoporous carbonaceous materials (Starbon®) as negative electrodes for lithium ion batteries : Importance of porosity and electronic conductivity

Alginic acid-derived mesoporous carbonaceous materials (Starbon® A800 series) were investigated as negative electrodes for lithium ion batteries. To this extent, a set of mesoporous carbons with different pore volume and electronic conductivity was tested. The best electrochemical performance was obtained for A800 with High Pore Volume (A800HPV), which displays both the highest pore volume (0.9 cm3 g−1) and the highest electronic conductivity (84 S m−1) of the tested materials. When compared to a commercial mesoporous carbon, A800HPV was found to exhibit both better long-term stability, and a markedly improved rate capability. The presence of a hierarchical interconnected pore network in A800HPV, accounting for a high electrolyte accessibility, could lay at the origin of the good electrochemical performance. Overall, the electronic conductivity and the mesopore size appear to be the most important parameters, much more than the specific surface area. Finally, A800HPV electrodes display similar electrochemical performance when formulated with or without added conductive additive, which could make for a simpler and more eco-friendly electrode processing

Sustainable polysaccharide-derived mesoporous carbons (Starbon®) as additives in lithium-ion batteries negative electrodes

For the first time, polysaccharide-derived mesoporous carbonaceous materials (Starbon®) are used as carbon additives in Li-ion battery negative electrodes. A set of samples with pore volumes ranging from ≈0 to 0.91 cm3 g-1 was prepared to evidence the role of porosity in such sustainable carbon additives. Both pore volume and pore diameter have been found crucial parameters for improving the electrodes performance e.g. reversible capacity. Mesoporous carbons with large pore volumes and pore diameters provide efficient pathways for both lithium ions and electrons as proven by the improved electrochemical performances of Li4Ti5O12 (LTO) and TiO2 based electrodes compared to conventional carbon additives. The mesopores provide easy access for the electrolyte to the active material surface, and the fibrous morphology favors the connection of active materials particles. These results suggest that polysaccharide-derived mesoporous carbonaceous materials are promising, sustainable carbon additives for Li-ion batteries

Etude de la gelification physique du poly (chlorure de vinyle)

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Synthèse par procédé sol-gel non-hydrolytique de catalyseurs oxydes mixtes pour la métathèse d'oléfines

Les synthèses par sol-gel non-hydrolytique (SGNH) d'oxydes mixtes Re-Si-Al et Mo-Si-Al sont présentées comme une voie innovante pour la préparation en une étape de catalyseurs hétérogènes de métathèse. Les catalyseurs supportés à base d'oxyde de molybdène sont intéressants du fait de leur faible coût d'achat, de leur résistance mécanique et de leur bonne activité à température modérée. Les catalyseurs supportés à base d'oxyde de rhénium sont connus pour être très actifs et sélectifs même à température ambiante. Cependant ils sont chers et la sublimation de l'oxyde de rhénium pose problème lors de leur synthèse. La synthèse utilisée est basée sur la réaction en une étape des précurseurs chlorés (ReCl5 ou MoCl3, SiCl4, AlCl3) avec du diisopropyléther (iPr2O) à 110 C dans le dichloromethane. Le faible coût des précurseurs, l'absence de modificateurs de réactivité et de templates ainsi que la simplicité de synthèse rendent le procédé SGNH particulièrement attractif. Les catalyseurs oxydes mixtes obtenus présentent des compositions bien contrôlées, des textures mésoporeuses et avec des densités en sites acides élevées. La caractérisation par DRX, XPS et ToF-SIMS montre que les catalyseurs peuvent être décrits comme une matrice silice-alumine amorphe avec des espèces de surface Mo et Re bien dispersées. Pour les catalyseurs à base de Re, dans les compositions riches en silice, des pertes de rhénium ont été observées durant la calcination. Cette perte de rhenium peut être évitée en augmentant le taux d'alumine dans la composition. De plus, nous avons montré que la sublimation de Re, au cours de la calcination dans les compositions riches en silice, n'a pas lieu quand toutes les étapes du procédé (synthèse, lavage, séchage et calcination) sont réalisées en l'absence d'humidité. Nous avons étudié l'influence de la composition sur la texture, la structure, l'acidité et les propriétés de surface, qui sont corrélées aux performances catalytiques. Les performances des catalyseurs Re-Si-Al et Mo-Si-Al ont été évaluées en métathèse du propène et en métathèse croisée de l'éthène et du trans-2-butène. Les catalyseurs SGNH sont comparés à des catalyseurs avec des compositions similaires préparés par d'autres méthodes (imprégnation, thermal spreading, flame spray pyrolysis). Les catalyseurs préparés par SGNH présentent une très bonne activité spécifique en métathèse.The non-hydrolytic sol-gel synthesis (NHSG) of Re-Si-Al and Mo-Si-Al mixed oxides was proposed as an innovative one step route to heterogeneous olefin metathesis catalysts. Supported molybdenum oxide catalysts are receiving much attention as a result of their relatively low price, robustness and good activity at low temperature. Supported rhenium oxide catalysts are known to be highly active and selective even at room temperature. However, they are expensive and moderately stable because of the sublimation of the rhenium oxide. The NHSG synthesis used in this work is based on the one pot reaction of chloride precursors (ReCl5 or MoCl3, SiCl4, AlCl3) with diisopropylether (iPr2O) at 110 C in dichloromethane. The simplicity of NHSG makes it attractive: multi-step procedures, expensive precursors, or reactivity modifiers are not needed. The mixed oxide catalysts exhibited well-controlled compositions and mesoporous textures, with high acid site densities. XRD, XPS and ToF-SIMS showed that the catalysts could be described as an amorphous silica-alumina matrix with well-dispersed Re or Mo surface species. In the case of Re-based catalysts, rhenium losses by sublimation during calcination were observed for the silica-rich formulations. The loss of rhenium could however be avoided by increasing the Al content. More importantly we demonstrate that Re sublimation during calcination of silica-rich formulations is suppressed when the whole preparation procedure (synthesis, washing, drying and calcination) is carried out in the absence of water. Particular attention was devoted to the study of the influence of the composition on texture, structure, acidity and surface properties, which were correlated with the catalytic performances. The performance of selected Re-Si-Al and Mo-Si-Al catalysts was evaluated in the metathesis of propene and in the cross-metathesis of ethene and trans-2-butene. The NHSG catalysts were compared to catalysts of similar compositions prepared by other more methods (impregnation, thermal spreading, flame spray pyrolysis). The catalysts prepared by NHSG have a high specific activity in the metathesis reaction.MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Revêtements antibactériens sur titane et acier inoxydable à base de monocouches de phosphonates fonctionnelles

L'objectif de ce travail est la préparation de revêtements antibactériens par dépôt de monocouches de phosphonates fonctionnelles sur des substrats métalliques ainsi que la mise en évidence de leur activité contre l'adhésion des bactéries et la formation de biofilm. Trois types de fonctions terminales ont été utilisés pour obtenir une activité antibactérienne : des fonctions thiolate d'argent permettant la libération d'ions Ag+, des fonctions diazéniumdiolate permettant la libération de NO et des fonctions ammonium quaternaire conduisant à des surfaces cationiques. Les monocouches sont greffées à partir d'acides phosphoniques ou de diéthylphosphonates et sont caractérisées par mesure d'angle de contact avec l'eau et par spectrométrie de photoélectrons X (XPS). La libération de NO est mesurée par chimiluminescence. L'adhésion bactérienne pendant une à deux heures d'incubation dans une culture de bactéries est évaluée par microscopie et par comptage des bactéries adhérentes viables (UFC). La formation de biofilm après 3 jours d'incubation dans une culture bactérienne est évaluée par microscopie et quantifiée par colorimétrie ou fluorimétrie. L'ensemble des revêtements présentent une forte activité antibactérienne avec une réduction très importante de l'adhésion (>99,9 %) et une réduction significative de la densité du biofilm. La stabilité des revêtements est étudiée dans différents milieux. L'activité antibactérienne de ces revêtements est maintenue après 3 jours dans du plasma sanguin. Ces résultats sont obtenus avec les principales souches bactériennes impliquées dans les infections sur implants orthopédiques : E. coli, P.aeruginosa, S. epidermidis et S. aureusThe main goal of this work is the preparation of antibacterial coatings by deposition of a phosphonate functional monolayer on metallic substrates, and to demonstrate their activity against bacterial adhesion and biofilm formation. Three terminal functions were used to obtain antibacterial activity: silver thiolates releasing Ag+ ions, diazeniumdiolate functions releasing NO and quaternary ammonium functions leading to cationic surfaces. The monolayers were grafted using phosphonic acids or diethylphosphonates and were characterized by water contact angle measurement and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The NO release was measured by chemiluminescence. Bacterial adhesion for one or two hours of incubation in a bacterial culture was determined by microscopy or viable adhering bacteria (CFU) counting. Biofilm formation after a 3 days incubation in a bacterial culture was followed by microscopy and quantified by colorimetry or fluorimetry. All coatings presented a strong antibacterial activity with an important reduction of adhesion (>99.9 %) and significative reduction of biofilm density. Coatings stability was studied in different mediums. The antibacterial activity of these coatings was maintained after 3 days in human blood plasma. These results were obtained with the main bacterial strains that are involved in orthopedic implants infections: E. coli, P.aeruginosa, S. epidermidis and S. aureusMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF

Direct synthesis of ordered mesoporous silica functionalized by Si–H groups

International audienceWe present the synthesis of an ordered mesoporous silica bearing functional hydrosilane groups (Si–H) by co-condensation under acidic conditions of tetraethoxysilane and triethoxysilane in the presence of Brij 76, a non-ionic structure-directing agent

Procédé sol-gel non hydrolytique pour la préparation d'oxydes mixtes SiO2-TiO2 (modification de surface et catalyse d'époxydation)

MONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF