Il s’agit de la première conférence du cycle de cours dont le thème général est : Du dioxyde de carbone aux hydrocarbures : un renversement salutaire. Cette conférence dure une heure, les premières minutes étant consacrées à la présentation du programme du cycle de conférences.

Les enjeux énergétiques actuels sont rappelés. La nature de l’effet de serre dû au CO₂ est précisée. Quelques chiffres sont rappelés : l’effet de serre augmente de 1,5 ppm par an ; 1% du CO₂ est produit par la France mais 25% le sont par les USA et la Chine.

La notion du plateau actuel de la température mesurée est rappelée.

Pour la valorisation de CO₂, les transformations du CO₂ en monoxyde de carbone (CO), méthanol (CH₃OH), acide méthanoïque(HCOOH), et hydrocarbures saturés sont étudiées.

Un séminaire, animé par F. Guyot, professeur de l’Université Paris Diderot, complète ce cours. Il a pour titre « Valorisation du CO₂. L'enseignement des processus géologiques » et dure également une heure. Il porte sur le remplacement des combustibles fossiles par la biomasse vivante et le stockage du CO₂ par les silicates MSiO₃ sous forme de MCO₃. Les mécanismes sont étudiés.

L’électronique moléculaire exploite les propriétés de transport électronique de molécules individuelles ou de monocouches moléculaires. Des exemples, encore du domaine de la recherche fondamentale, sont présentés ici.

L’article aborde la synthèse et la fonctionnalisation de nouveaux objets pour l’électronique et tout particulièrement des fils de nanotubes de carbone difficiles à synthétiser.

L’utilisation du graphène qui a permis d’augmenter considérablement les mobilités des électrons (de 1000 cm²/V/s à 10000 cm²/V/s) est développée.

Enfin sont traités l’apport de la chimie dans l’optimisation de dispositifs et l’ajout de fonctionnalités. Par exemple, des jonctions à base de terphénylène ou terthiophène ont été synthétisées. Des modifications chimiques des jonctions « npn »des transistors ont été envisagées avec succès pour modifier la tension de seuil d’un transistor organique.

La technique dite Structure Based Drug Design (SBDD) combine à la fois les progrès de la chimie, de la biologie moléculaire et cellulaire, de la pharmacologie et de la simulation numérique. Cette technique est illustrée ici par des exemples.

Des molécules spécifiques pour chélater le cuivre par ciblage de molécules du foie et leur mode d’action sont présentés ici avec pour objectif de vaincre la maladie de Wilson (excès de cuivre dans le foie).

Dans l’hypothèse d’un rejet accidentel de radionucléides, de nouveaux agents « décorporants » de l’uranium sont  proposés et étudiés par modélisation moléculaire.

Des molécules bioactives sont aussi présentées pour lutter contre le cancer tels que des inhibiteurs de glycosidase ou des  antioxydants.

Les accumulateurs au lithium sont présentés dans cet article. Un tableau très clair présente les comparaisons des caractéristiques physico-chimiques sur quelques types d’accumulateurs électrochimiques : Pb-acide, Ni-Cd, NiMH, Li-ion, Zebr(sodium), redox-flow(vanadium). Les dernières améliorations des matériaux pour les électrodes ou des électrolytes sont indiquées.

L’objectif est ici de produire de l’hydrogène avec comme ressource le soleil et l’eau et en s’inspirant du monde du vivant pour catalyser les processus mis en jeu.

Les hydrogénases sont des enzymes capables de produire ou d’oxyder l’hydrogène. Les auteurs, en s’inspirant des hydrogénases, ont élaboré des nouveaux catalyseurs remplaçant le platine, en particulier dans des électrolyseurs et des piles à combustible. Les complexes de cobalt se sont révélés être très efficaces pour un système photocatalytique supramoléculaire de production d’hydrogène.

Constituant une alternative aux cellules classiques à base de silicium, les cellules photovoltaïques organiques et hybrides font l’objet de nombreuses études pour optimiser leurs performances.

Des polymères combinés avec des nanoparticules minérales se sont révélés des matériaux prometteurs. Des oxydes métalliques greffés par des colorants organiques ont également permis d’améliorer le rendement des conversions ou de décaler des gammes d’absorption dans le visible ou le proche IR. Une cellule à hétérojonction planaire entre un donneur (phtalocyanure de cuivre) et un accepteur (dérivé du pérylène) est présentée en fin d’article.

La limitation et la maîtrise des phénomènes de corrosion représentent un enjeu crucial pour l’industrie nucléaire afin d’optimiser les performances et la durabilité de ses installations.

Trois exemples sont présentés ici pour illustrer ces problématiques et les moyens de les maîtriser : le comportement des matériaux métalliques, la dégradation des bétons armés et l’altération des verres.

La chimie séparative des actinides se situe au cours des procédés permettant la récupération et la valorisation de certaines matières combustibles usées mais aussi le conditionnement des déchets ultimes. Pour des éléments chimiques donnés les types de procédé sont indiqués (hétérogène ou homogène). La modélisation moléculaire a permis de mieux comprendre les mécanismes des réactions d’extraction, que ce soit par complexation ou partage entre solvants. Les ligands utilisés pour les complexations de l’américium seul ou avec le curium sont étudiés.

Né le 21 août 1816 à Strasbourg, Charles Gerhardt (1816-1856) y est décédé d’une péritonite le 19 août 1856. Il y est inhumé au cimetière Sainte-Hélène. La reconnaissance des chimistes envers ce jeune savant initiateur de la notation atomique et l’un des fondateurs, avec Auguste Laurent (1807-1853), de la chimie organique, s’est manifestée à chaque anniversaire par la pose de médaillons et de plaques jusqu’à la célébration de 2006. L’auteur nous invite à parcourir ces lieux de mémoire.

Ressource proposée par JF ^*

L’auteur rapporte l’activité professionnelle de Charles Gerhardt (1816-1856) nommé professeur à la faculté des sciences de Montpellier, d’après sa correspondance : traducteur, expert judiciaire, chercheur génial, prolifique, parfois imprudent, et obstiné.

Gerhardt y publie un journal scientifique. C’est à Montpellier aussi qu’il fonde une famille.

Affronté aux conditions de travail de la province, éloigné de son Alsace natale et de Paris, il fait part de son désenchantement, nourrit sa querelle avec Liebig, se montre impatient et indépendant, et même injuste dans ses jugements.

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