Ionogels d'ionosilice, de la conception aux applications

Ionic guest in ionic host : ionosilica ionogels, from design to applications Au cours des deux dernières décennies, les liquides ioniques ont attiré une attention croissante de la communauté scientifique grâce à leurs propriétés physico-chimiques uniques. Toutefois, l'un des principaux enjeux dans l'utilisation des liquides ioniques dans les dispositifs réside en leur état liquide. Dès lors, leur immobilisation dans des matrices solides est nécessaire et a conduit à la conception d'une nouvelle famille de matériaux appelés ionogels. Les ionogels sont constitués d'un liquide ionique confiné dans un réseau tridimensionnel, ce qui leur permet de regrouper les propriétés du liquide ionique et ceux de la matrice. Par conséquent, les ionogels se sont révélés des matériaux fonctionnels intéressant pour des applications particulièrement dans les domaines de l’énergie, la séparation des gaz, la catalyse etc. De ce fait, de nombreuses recherches ont été menées sur les ionogels afin d'améliorer leurs propriétés et pour répondre aux exigences actuelles de la synthèse et de la conception des matériaux.Inspirés par des précédentes études, nous avons étudié l'élaboration de composites tout-ioniques, à savoir des ionogels d'ionosilice. Les ionogels d'ionosilice consistent en un liquide ionique confiné dans une matrice hybride ionosilicique. Ce projet vise à évaluer le potentiel de ces matériaux en examinant l'influence du ratio liquide ionique/squelette ionosilicique, de la nature de l'ionosilice et de la nature du liquide ionique sur les propriétés physico-chimiques des matériaux obtenus. En particulier, la quantité du liquide ionique utilisée pendant le procédé sol-gel, ainsi que la longueur de la chaîne alkyle du cation du liquide ionique ont permis de moduler non seulement les propriétés physico-chimiques des ionogels d'ionosilice, mais également les propriétés texturales et morphologiques du squelette ionosilicique résultant. Outre l'élaboration des ionogels d'ionosilice et l'étude des aspects fondamentaux en termes de dynamique, de transport de charge et de transitions de phase, nous avons exploré certaines applications potentielles des composites élaborés. En effet, les ionogels d'ionosilice sont des matériaux fonctionnels combinant les propriétés du liquide ionique confiné avec celles de l'hôte ionosilicique, produisant ainsi des monolithes robustes et auto-supportés aux propriétés ajustables. Ces systèmes peuvent trouver des applications dans divers domaines tels que le stockage d'énergie, la catalyse et la séparation.