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Institut Charles Gerhardt de Montpellier (ICGM)

https://www.icgm.fr

Les domaines de recherche de l’ICGM Montpellier couvrent un très large panel de thématiques, depuis le développement et le design de matériau (poreux, polymères, hybrides, nano-objets, nanocomposites) de l’échelle moléculaire jusqu’à l’élaboration finale. Ces approches combinent tant les champs applicatifs dans les domaines de l’environnement (extraction, remédiation), le développement durable (catalyse), l’énergie (stockage, conversion, batteries, piles à combustible, cellules solaires, …), la santé (vectorisation, biomatériaux,…), … que les études spécifiques ou fondamentales notamment en théorie et modélisation.

Les chercheurs et enseignants chercheurs impliqués dans Prométhée interviendront dans plusieurs axes du GDR, d’une part l’élaboration de matériaux, et d’autre part leur caractérisation physicochimique et thermodynamique.

Concernant l’élaboration de matériaux, leur nature est très diverse. Il s’agit d’une part de matériaux hybrides de type ‘Periodic Mesoporous Organosilica – PMO’ (ICGM-CMOS). Ces matériaux, obtenus par voie sol-gel à partir de précurseurs silylés moléculaires, combinent porosité élevée et architecture régulière au niveau mésoscopique avec une versatilité chimique, apporté par des briques organiques fonctionnels incorporées au sein de la matrice. Les propriétés de surface ainsi que les propriétés physico-chimiques et chimiques peuvent être contrôlées par le choix judicieux du précurseur. Un autre savoir faire de l’IGCM (équipe IAM) concerne (i) l’élaboration d’architectures macromoléculaires spécifiques, notamment par polymérisation radicalaire contrôlée (ATRP, RAFT, MADIX) de monomères fonctionnels et la modification chimique de polymères, (ii) les polymères complexants et (iii) les polymères stimulables (ex thermosensibles) applicables aux secteurs de la santé et du traitement des effluents.

Enfin, le dernier point concerne l’obtention d’objets moléculaires à propriétés ciblées (ICGM-AM2N). On peut citer l’élaboration de systèmes chélatants pour la complexation de cations métalliques ou de radionucléides à des fins d’extraction, de décontamination ou de dépollution. Plus précisément, il s’agit de la synthèse de systèmes phosphores complexants, principalement dans l'élaboration du motif permettant la complexation. En fonction de la méthode d'extraction  mise en oeuvre (membranes liquides supportées, extraction liquide-liquide classique), il est possible d’adapter les propriétés des extractants pour remplir la mission ciblée. Il s’agit aussi de tenter de mixer systèmes complexants phosphores et liquides ioniques. Un premier test a été par exemple d'utiliser ces extractants en milieu liquide ionique, et de travailler actuellement sur des TSIL-phosphores.

Le second pan de l‘activité de l’ICGM dans ce domaine relève majoritairement du groupe Matériaux et Interfaces de l’équipe ICGM-AIME. Ces activités de recherches sont axées sur les propriétés interfaciales et l'adsorption, sous deux aspects, d'une part la réactivité aux interfaces dans les systèmes colloïdaux et les matériaux nanostructurés, et d'autre part les propriétés d'adsorption de ces mêmes matériaux, et plus spécifiquement l'étude des interactions adsorbats-adsorbants, en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes d'échange et de transfert à l’échelle moléculaire et d'un point de vue thermodynamique. Les objectifs sont ici de comprendre les force motrices des interactions dans les systèmes mis en jeu, en prenant en considération tous les effets des conditions physicochimiques sur la sorption, et plus récemment en focalisant vers les systèmes complexes multicomposants, en conditions compétitives ou coopératives.