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Éléctrochimie

LCC

Introduction

L’électrochimie joue un rôle important dans un grand nombre de domaines industriels ou de recherche.
C’est une discipline qui traite des réactions chimiques impliquant un échange de charges électriques entre deux substances.

Par son lien avec les grandeurs électriques – intensité et courant -, elle permet de caractériser ou de contrôler des réactions chimiques.

Elle ouvre ainsi de nombreuses possibilités de synthèses spécifiques, de localisation de réactions, de détection de composés.
Ce service, unique en France, propose une large gamme de prestations pouvant être intégrées à vos projets de R&D dans des domaines scientifiques très divers (matériaux, chimie organique et minérale…).

Membres du service

Tous
SOURNIA-SAQUET Alix
Ingénieur de Recherche

SOURNIA-SAQUET Alix

MOREAU Alain
ITA Technicien / mi temps (semaine paire)

MOREAU Alain

Ingénieur de Recherche

SOURNIA-SAQUET Alix

Numéro ORCID : 0000-0001-7811-6984

Email:alix.saquet(at)lcc-toulouse.fr

Téléphone:05 61 33 31 75

ITA Technicien / mi temps (semaine paire)

MOREAU Alain

Email:alain.moreau@lcc-toulouse.fr

Téléphone:05.61.17.58.50

Téléphone 2:05.61.33.31.75

Équipements

Potentiostats :

Le parc instrumental comprend 3 potentiostats complémentaires

 

METROHM AUTOLAB PGSTAT100 (2002)

Caractéristiques : 

Maximum current         250mA

Voltage compliance        100V

METROHM AUTOLAB PGSTATN302 (2012)

Caractéristiques : 

Maximum current         2 A

Voltage compliance        30 V

METROHM AUTOLAB VIONIC (2021)

Caractéristiques : 

Maximum current         6 A

Voltage compliance        50 V

EIS Frequency  jusqu’à 10 MHz

Câblage pour boite à gants

Prestations (formulaire ou tarif) :

Le service met à la disposition du LCC, des laboratoires universitaires et privés le matériel, le personnel et le savoir-faire nécessaire à la mise en œuvre de techniques électrochimiques pour la caractérisation, les études cinétiques, les synthèses, et les dosages (titrage pHmétrique, potentiométrique et conductimétrique.
Un planning des expériences est établi par le responsable du service qui participe éventuellement à leur exploitation. Le service vous propose de prendre rendez vous pour vérifier la faisabilité de votre étude. Suite à cette entrevue, toute prestation fera l’objet d’un devis détaillé préalable que nous établirons en fonction de vos besoins.

Mesures et spécificités :

Réalisation de la plupart des techniques électrochimiques (sauf impédance), en milieu aqueux ou non :

  • Voltampérométries : cyclique, linéaire, à impulsion croissante, à impulsion constante
  • Électrolyses à E=cte et I=cte.
  • Electrochimie sur poudre : utilisation d’électrodes à pâte de carbone, ou d’ultramicroélectrodes à cavité.

Exemples d’applications :

En rouge le type d’études faites au LCC

Mécanismes de transferts d’électrons  :

  • Détermination du nombre de couples redox
  • Détermination du nombre d’électrons échangés
  • Mécanismes de réaction

Étude de matériaux pour le photovoltaïque :

  • Caractère donneur ou accepteur d’une molécule
  • Détermination des HOMO- et LUMO
  • Détermination du gap électrochimique

Influence des ligands sur un ion métallique :

  • Détermination des constantes de complexation

Électrosynthèse  :

  • Synthèse sélective mettant en jeu un couple redox
  • Dépôts

Définition de l’électrochimie – Réactions mises en évidence

L’électrochimie est une discipline qui traite des réactions chimiques impliquant un échange de charges électriques entre deux substances.

Les modifications chimiques générant des courants électriques et les réactions chimiques déclenchées par le passage de l’électricité peuvent être considérées comme des réactions électrochimiques.

Qu’est ce qu’une réaction ELECTROCHIMIQUE ?

Les réactions électrochimiques se produisent à l’interface métal-solution L’application d’un potentiel engendre une réaction chimique dans laquelle des électrons sont gagnés ou perdus par des ions près de la surface des électrodes.

On distingue :

  • les processus faradiques  ou  réactions d’oxydo-réduction
les processus non faradiques : liés à l’existence d’une double couche (assimilable à un condensateur) à l’interface métal-solution, ils engendrent des courants capacitifs de charge ou de décharge.

Schéma expérimental et matériel disponible dans le service en plus des potentiostats

Figure 1 Schéma expérimental classique utilisé en électrochimie
Plusieurs types de cellules sont disponibles 

  • cellules classiques de 8 à 20 mL pour des mesures analytiques
    permettent de travailler sous atmosphère inerte
  • Cellule de 20 mL thermostatée pour des mesures analytiques
    permettent de travailler à T=cte, et sous atmosphère inerte
  • Cellule  de + de 20 mL pour des électrolyses préparatives    
Important choix d’électrodes

Elles sont le plus souvent fabriquées au sein du service. En fonction de l’objectif recherché elles peuvent être :

  • De nature différente : Pt, Au, carbone vitreux…
  • De forme et de surface très différentes : microdisques de 10 µm à 3mm de diamètre, fil ou grille de quelques cm² de surface.
  • Électrodes tournantes

 

En règle générale, les électrodes de référence sont des électrodes au calomel saturée (ECS), le cas échéant il est possible d’utiliser une électrode de sulfate mercureux ou bien Ag/AgCl/Cl-.

Voici ci-dessous un récapitulatif des électrodes les plus utilisées en tant qu’électrode de travail ou bien électrode auxiliaire


électrodes de travail pour les électrolyses ou contre électrode
en Pt, Au ou carbone vitreux de quelques cm² de surface.

 

 

  • électrodes de travail pour des mesures analytiques
    en Pt, Au ou carbone vitreux (disque de diamètre compris entre 50 µm et 3 mm)
  • électrodes de travail pour la spectro-électrochimie UV/Vis
    plaque ITO, FTO
  • électrodes de travail pour les poudres
    ultramicroélectrodes UMEC en Pt
    électrodes à pâte de carbone
    attention seulement des études qualitatives

Matériel annexe:

Pour s’affranchir des problèmes de surface 

Ceci pour avoir une surface de mesure reproductible

  • une polisseuse PRESI (2002)
  • un microscope optique couplé à une caméra numérique Nikon (2013)

Pour des analyses complémentaires ou simultanées 

2 pH-mètre – conductimètre Consort C830 (2002-2017)

Quelques exemples de courbes obtenues en fonction de différentes techniques retenues :

Electrochemical methods

Quelques domaines d’applications industrielles :

Publications

Consulter les publications
2019

Cyril Fersing, Louise Basmaciyan, Clotilde Boudot, Julien Pedron, bastien Hutter, Anita Cohen, Caroline Castera-Ducros, Nicolas Primas, Michèle Laget, Magali Casanova, Sandra Bourgeade-Delmas, Mélanie Piednoel, Alix Sournia-Saquet, Valère Belle Mbou, Bertrand Courtioux, Elisa Boutet-Robinet, Marc Since, Rachel Milne, Susan Wyllie, Alan H. Fairlamb, Alexis Valentin, Pascal Rathelot, Pierre Verhaeghe, Patrice Vanelle, and Nadine Azas”

Nongenotoxic 3‑Nitroimidazo[1,2‑a]pyridines are NTR1 substrates that display potent in vitro antileishmanial activity

ACS Med. Chem. Lett. (2019), 10(1), 34-43

 

Sanaa Semlali, Benoit Cormary,* Maria L. De Marco, Jérôme Majimel, Alix Saquet, Yannick Coppel, Mathieu Gonidec,  Patrick Rosa  and Glenna L. Drisko

Effect of solvent on silicon nanoparticle formation and size: a mechanistic study

Nanoscale . (2019), 11, 4696-4700

 

Jean-François Nierengarten* Iwona Nierengarten, Michel Holler, Alix Sournia-Saquet, Béatrice Delavaux-Nicot,* Enrico Leoni, Filippo Monti, and Nicola Armaroli

Dinuclear Copper(I) Complexes Combining Bis(diphenylphosphanyl)acetylene with 1,10-Phenanthroline Ligands

Eur. J. Inorg. Chem. (2019), 22, 2665-2673

 

Isabelle Sasaki,* Silvia Amabilino, Sonia Mallet-Ladeira, Marine Tassé, Alix Sournia-Saquet, Pascal G. Lacroix and Isabelle Malfant*

Further studies on the photoreactivities of ruthenium-nitrosyl complexes with terpyridyl ligands.

New J. Chem. (2019), 43(28)    , 11241–11250.

 

Bianca X. Valderrama-García, Israel González-Méndez, Alix Sournia-Saquet, Marine Tasse, Kathleen I. Moineau-Chane Ching and Ernesto Rivera

Electrosynthesis of thin films of polythiophenes containing pyrene groups and flexible spacers, useful in the preparation of graphene polymer composites

MRS Advances(2019),  4(59-60); 3233-3242

 

2020

 

jeremy Cottes, Alix Saquet, Ludovic Palayret, Olivier Husson, Robin beghin, Deonie Allen, Javier Scheiner, Cédric cabanes et Maritxu Guiresse

Effects of soils redox potential (Eh)  and pH on growth of sunflower and wheat

Archives of Agronomy and Soil Science, (2020), 66, 473-487

 

Isabelle M. Dixon,* Sylvain Rat, Alix Sournia-Saquet, Gábor Molnár, Lionel Salmon and Azzedine Bousseksou*

On the Spin-State Dependence of Redox Potentials of Spin Crossover Complexes

Inorg. Chem. (2020), 59, 18402−18406

 

Julien Pedron,Clotilde Boudot,Jean-Yves Brossas, Emilie Pinault, Sandra Bourgeade-Delmas, Alix Sournia-Saquet, Elisa Boutet-Robinet, Alexandre Destere, Antoine Tronnet, Justine Bergé, Colin Bonduelle, Céline Deraeve, Geneviève Pratviel, Jean-Luc Stigliani, Luc Paris, Dominique Mazier, Sophie Corvaisier, Marc Since, Aurélie Malzert-Fréon, Susan Wyllie, Rachel Milne, Alan H. Fairlamb, Alexis Valentin, Bertrand Courtioux, and Pierre Verhaeghe

New 8‑Nitroquinolinone Derivative Displaying Submicromolar in Vitro Activities against Both Trypanosoma brucei and cruzi

ACS Med. Chem. Lett. (2020),11, 464−472

 

Cyril Fersing , Clotilde Boudot,, Romain Paoli-Lombardo, Nicolas Primas, Emilie Pinault, Sebastien Hutter, Caroline Castera-Ducros, Youssef Kabri , Julien Pedron , Sandra Bourgeade-Delmas , Alix Sournia-Saquet, Jean-Luc Stigliani, Alexis Valentin, Amaya Azqueta, Damian Muruzabal, Alexandre Destere, Susan Wyllie, Alan H. Fairlamb, Sophie Corvaisier, Marc Since, Aurélie Malzert-Freon, Carole Di Giorgio, Pascal Rathelot, Nadine Azas, Bertrand Courtioux, Patrice Vanelle, Pierre Verhaeghe ,*

Antikinetoplastid SAR study in 3-nitroimidazopyridine series: Identification of a novel non-genotoxic and potent anti-T. b. brucei hitcompound with improved pharmacokinetic properties

European Journal of Medicinal Chemistry (2020), 206, 112668

 

Cyril Fersing, Clotilde Boudot, Caroline Castera-Ducros a Emilie Pinault , Sebastien Hutter, Romain Paoli-Lombardo, Nicolas Primas, Julien Pedron, Line Seguy, Sandra Bourgeade-Delmas, Alix Sournia-Saquet, Jean-Luc Stigliani, Jean-Yves Brossas, Luc Paris, Alexis Valentin, Susan Wyllie, Alan H. Fairlamb , Elisa Boutet-Robinet, Sophie Corvaisier, j-Marc Since , Aurélie Malzert-Fréon, Alexandre Destere, Dominique Mazier, Pascal Rathelot, Bertrand Courtioux, Nadine Azas, Pierre Verhaeghe, *, Patrice Vanelle

8-Alkynyl-3-nitroimidazopyridines display potent antitrypanosomal activity against both T. b. brucei and cruzi

European Journal of Medicinal Chemistry (2020), 202, 112558

Edinilton Muniz Carvalho, Tercio de Freitas Paulo, Alix Sournia Saquet, Bruno Lopes Abbadi, Fernanda Souza Macchi, Cristiano Valim Bizarro, Rafael de Morais Campos, Talles Luann Abrantes Ferreira,·Nilberto Robson Falcão do Nascimento, Luiz Gonzaga França Lopes, Remi Chauvin,·Eduardo Henrique Silva Sousa, Vania Bernardes‑Génisson

Pentacyanoferrate(II) complex of pyridine‑4‑and pyrazine‑2‑hydroxamic acid as source of HNO: investigation of anti‑tubercular and vasodilation activities

Journal of Biological Inorganic Chemistry (2020), 25, 887–901

2021

Chongwei Zhu, Albert Poater, Carine Duhayon, Brice Kauffmann, Alix Saquet, Arnaud Rives, Valérie Maraval,* and Remi Chauvin*

Carbo-mer of Barrelene: A Rigid 3D-Carbon-Expanded Molecular Barrel

Chem. Eur. J. (2021), 27, 44378

 

Cabanes, J., Odnoroh, M., Duhayon, C., Bijani, C., Sournia-Saquet, A., Poli, R., & Labande, A.

Oxidation-promoted synthesis of ferrocenyl planar chiral rhodium(III) complexes for C–H functionalization catalysis

Mendeleev Commun., . (2021), 31(5), 620–623

Adresse

Laboratoire de chimie de coordination du CNRS

205 route de Narbonne, BP 44099
31077 Toulouse cedex 4
France