Cette thématique est tournée vers la synthèse, la structuration et la caractérisation de matériaux hybrides organique-inorganique à base de silice. Dans cette optique, le procédé sol-gel constitue une voie de synthèse particulièrement adaptée permettant l’obtention de matériaux métastables de texture, de morphologie et de fonctionnalité contrôlées. Ce procédé permet non seulement d’introduire toute sorte de groupement fonctionnel organique ou bioorganique (e.g. sucre, peptide) mais également de contrôler la structure de ces matériaux à l’échelle micro- et nanométrique en jouant sur les interactions supramoléculaires entre les espèces en solution (y compris par l’addition d’agents structurants organiques).

Ce contrôle de l’architecture et de la localisation de groupements fonctionnels est un enjeu majeur dans la construction de matériaux avancés, qu’il s’agisse de générer une propriété collective (par exemple de conduction ionique), ou qu’il s’agisse d’améliorer l’accessibilité de sites fonctionnels (par une meilleure dispersion) et leur efficacité (des sites de topologie rigoureusement identique plutôt qu’une distribution, par exemple pour la catalyse, la reconnaissance moléculaire ou des activités biologiques).


L’utilisation des liquides ioniques, milieux à la fois structurés et structurants et aux propriétés remarquables (thermiquement stables jusqu’au-delà de 350 °C, pratiquement dépourvus de tension de vapeur, excellent conducteurs ioniques, solvants de nombreuses espèces ioniques ou moléculaires etc.) ainsi que l'utilisation de précurseurs ioniques inspirés de liquides ioniques constitue un axe de recherche fort de l'équipe et ouvre encore de nouvelles possibilités (ionogels ionosilices).

 

Principaux domaines de recherches

• Matériaux hybrides organique-inorganique et bioorganique-inorganique
• Sol-gel et structuration en milieu liquide ionique ou avec des précurseurs inspirés des liquides ioniques : ionogels, iono-silices

Publications choisies

• (1) Anion selectivity in ion exchange reactions with surface functionalized ionosilicas, M. Petrova, M. Guigue, L. Venault, P. Moisy, P. Hesemann, Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 10182-10188.
• (2) Precursor Mediated Synthesis of Nanostructured Silicas, From Precursor-Surfactant Ion Pairs to Structured Materials, P. Hesemann, T. P. Nguyen, S. El Hankari, Materials 2014, 7, 2978-3001.
• (3) Pores Functionalized Mesoporous Silica, An Original Approach for Hybrid Catalytic Materials, A. Mehdi, Curr. Org. Chem. 2014, 18, 2451-2460.
• (4) Ionic Liquid Mediated Sol-Gel Synthesis in the Presence of Water or Formic Acid, Which Synthesis for Which Material?, L. Viau, M.-A. Néouze, C. Biolley, S. Volland, D. Brevet, P. Gaveau, P. Dieudonné, A. Galarneau, A. Vioux, Chem. Mater. 2012, 24, 3128-3134.
• (5) Ionogels, ionic liquid based hybrid materials, J. Le Bideau, L. Viau, A. Vioux, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 907-925
• (6) PEO-Silsesquioxane Flexible Membranes, Organic-Inorganic Solid Electrolytes with Controlled Homogeneity and Nanostructure,  A. Mehdi, C.V. Cerclier, J. Le Bideau, D. Guyomard, F. Dalmas, J.-M. Chenal, L. Chazeau, O. Fontaine and A. Vioux
  ChemistrySelect 2017, 2, 2088-2093
  (7) New organic–inorganic hybrid material based on a poly(amic acid) oligomer: a promising opportunity to obtain microfluidic devices by a photolithographic process, E. Mechref, J. Jabbour, S. Calas-Etienne, K. Amro, A. Mehdi, R. Tauk and P.Etienne
  RSC Adv. 2016, 6, 90666-90673.

Collaborations (hors ICGM)

• Dr. Gilles Subra (IBMM)
• Prof. Michael Knorr, Dr. Lydie Viau (Université de Franche-Comté)
• Dr. Jean-Luc Coll (Grenoble) et Dr Vincent Humblot (UPMC)
• Dr Wilfried Blanc (Nice)
• Prof. Andreas Taubert (Univ. Potsdam, Allemagne)
• Philippe Moisy (CEA Marcoule)
• Laurent LEBLANC (BioMérieux, Lyon, France)
• Ahmed Bouhaouss (Université Mohammed V, Rabat, Maroc)

Financements

Université Montpellier, CNRS, ANR (NICE DREAM), LABEX Chemisyst (PEPSIMAT, ION-EX), Région Languedoc-Roussillon (Pepsimat), SATT AxLR (ION-EX), Europe (COST HINT), GDR NEEDS.