Interactions ioniques en agrégats et en solution

Les paires d’ions sont des objets supramoléculaires omniprésents dans la nature, depuis l’eau de mer, les aérosols, jusqu’aux organismes vivants. Elles apparaissent dans les toutes premières étapes de la cristallisation des espèces ioniques, elles influencent les propriétés des solutions concentrées en ions ainsi que celles des liquides ioniques, et jouent ainsi un rôle majeur dans d’innombrables applications. Quel que soit le domaine où elles apparaissent, en Physique, en Chimie ou en Biologie, leur caractérisation en solution se heurte à une double difficulté: la coexistence de plusieurs types de paires, et leur nature transitoire.

Dans ce contexte, cette thématique a pour but d’étudier les paires d’ions globalement neutres par des techniques spectroscopiques lasers IR et UV en phase gazeuse permettant de caractériser individuellement les différents types d’appariements ioniques. Cette approche expérimentale est couplée à des calculs de chimie théorique permettant d’identifier les paires d’ions formées en phase gazeuse, et d’extrapoler leur spectroscopie en solution. Cette thématique est développée selon trois axes:

  • La structure en phase gazeuse de paires d’ions modèles d’intérêt pour la solution.1,2,3,5
  • Les interactions ioniques en agrégats et en solution.2,3,5,7,8,9,10,11
  • Les effets Stark intra- et supramoléculaires.2,4,5,6
Spectroscopies laser UV et IR résolue en conformation d’une paire d’ions de contact isolée J. Phys. Chem. Lett. (2016)

Cette thématique est soutenue par:

  • l’Agence Nationale de la Recherche (ANR-16-CE29-0017)
  • le synchrotron SOLEIL
  • les centres de calculs nationaux
  • Japan Society for the Promotion of Science
  • l’Ecole Doctorale Université Sciences Chimiques 2MIB de l’Université Paris-Saclay
  • le LabEx PALM (ANR-10-LABX-0039-PALM)

Collaborations:

  • Michel Mons, Dr. Valérie Brenner (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives)
  • Pr. Masaaki Fujii, Pr. Shun-ichi Ishiuchi, Dr. Keisuke Hirata (Tokyo Institute of Technology, Japon)
  • Dr. Denis Céolin (SOLEIL/GALAXIES)
  • Pr. David J. Aitken (Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay, Université Paris-Saclay)

Références:

[11]         J.-X. Bardaud, Thèse Université Paris-Saclay (2024)

[10]         J.-X. Bardaud, Y. Hayakawa, H. Takayanagi, K. Hirata, S.-i. Ishiuchi, M. Fujii, E. Gloaguen J. Phys. Chem. Lett. (2024)

[9]           H. Takayanagi, J.-X. Bardaud, K. Hirata, V. Brenner, E. Gloaguen, S.-I. Ishiuchi, M. Fujii  Phys. Chem. Chem. Phys. (2023)

[8]           J. Donon, J.-X. Bardaud, V. Brenner, S.-I. Ishiuchi, M. Fujii, E. Gloaguen Phys. Chem. Chem. Phys. (2022)

[7]           J. Donon, S. Habka, T. Very, F. Charnay-Pouget, M. Mons, D.J. Aitken, V. Brenner, E. Gloaguen ChemPhysChem (2021)

[6]           J. Donon, S. Habka, M. Mons, V. Brenner, E. Gloaguen Chem. Sci. (2021)

[5]           J. Donon, Thèse Université Paris-Saclay (2020)

[4]           J. Donon, S. Habka, V. Vaquero-Vara, V. Brenner, M. Mons, E. Gloaguen J. Phys. Chem. Lett. (2019)

[3]           S. Habka, T. Very, J. Donon, V. Vaquero-Vara, B. Tardivel, F. Charnay-Pouget, M. Mons, D.J. Aitken, V. Brenner, E. Gloaguen, Phys. Chem. Chem. Phys. 21 12798 (2019)

[2]           S. Habka, Thèse Université Paris-Saclay (2017)

[1]           S. Habka, V. Brenner, M. Mons, E. Gloaguen J. Phys. Chem. Lett. (2016)

Contact: Eric Gloaguen