Chimie Verte : 3 nouveaux articles scientifiques viennent d’être publiés sur l’utilisation des ultrasons en chimie (sonochimie).

La sonochimie est une technologie innovante utilisée notamment comme méthode d’activation non-conventionnelle dans des procédés catalytiques.

Grégory Chatel, Enseignant-Chercheur à l’Université de Poitiers et dans l’équipe Catalyse et milieux non-conventionnels de l’Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers IC2MP vient de publier trois nouveaux articles sur la sonochimie dans les revues ChemSusChem, Chem. Soc. Rev.et ChemCatChem. Le dernier article vient d’être sélectionné par l’éditeur de ChemCatChem comme couverture intérieur du journal pour le mois de décembre.

sonochimie

Couverture CHEMCATCHEM

12/2014

Le terme « sonochimie » est utilisé pour décrire les processus chimiques et physiques qui se produisent en solution grâce à l’énergie apportée par les ultrasons (ondes sonores du domaine de fréquences comprises entre 16 kHz et 200 MHz). Les effets des ultrasons sont liés directement au phénomène de cavitation qui correspond à la formation, à la croissance et à l’implosion de microbulles de gaz dans les liquides. En s’effondrant sur elles-mêmes, ces microbulles de cavitation libèrent d’importantes quantités d’énergie sous forme d’une intense chaleur locale (près de 5000 Kelvins), de très haute pression (jusqu’à 1000 atmosphères), d’ondes de choc, de micro-courants acoustiques et de microjets.

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Représentation schématique du phénomène de cavitation.

La sonochimie, un outil de la chimie durable.

Le premier article publié cet été par Grégory Chatel, Karine De Oliveira Vigier et François Jérôme dans ChemSusChem propose une analyse critique du potentiel de la sonochimie pour la conversion de la biomasse lignocellulosique en composés chimiques d’intérêt.

Le second article, publié en collaboration avec Doug MacFarlane (Université Monash, Melbourne, Australie) aborde la question des effets synergiques apportés par la combinaison liquides ioniques/ultrasons en chimie. Les liquides ioniques sont des sels possédant une température de fusion faible, généralement inférieure à 100°C. De nombreux liquides ioniques sont liquides à température ambiante et sont utilisés comme solvants en chimie organique ou dans les piles par exemples. Dans de nombreux cas, l’utilisation combinée des ultrasons et des liquides ioniques permet des améliorations au niveau des rendements et des vitesses de réaction. L’utilisation de liquides ioniques et la sonochimie sont deux domaines souvent associés aux principes de la chimie verte en raison de leurs propriétés et de leurs applications plus respectueuses de l’environnement.

Le troisième article concerne les travaux d’un stagiaire de L3 de l’Université de Poitiers, Damien Rinsant, et propose une méthode efficace et douce pour oxyder le D-glucose sous ultrasons. En effet, la production d’acide gluconique à partir de D-glucose représente une cible très intéressante pour l’industrie. Les mécanismes associés à la réaction d’oxydation sous ultrasons ont également été étudiés dans ces travaux.

Souvent, l’utilisation des ultrasons permet d’obtenir des résultats différents de ceux obtenus par des méthodes traditionnelles, comme l’augmentation des rendements, la diminution du temps de réaction ou encore des sélectivités complétement différentes. Enfin, contrairement à certaines idées reçues, l’utilisation optimisée des ultrasons en chimie consomme généralement moins d’énergie que des systèmes classiques.

Références

  • Sonochemistry : What Potential for Conversion of Lignocellulosic Biomass into Platform Chemicals ?

G. Chatel*, K. De Oliveira Vigier and F. Jérôme, ChemSusChem 2014, 7, 2774–2787.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.201402289/abstract

  • Ionic liquids and ultrasound in combination : synergies and challenges G. Chatel* and D. R. MacFarlane, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 8132–8149.

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/cs/c4cs00193a

  • Efficient and Selective Oxidation of D-Glucose into Gluconic acid under Low-Frequency Ultrasonic Irradiation.

D. Rinsant, G. Chatel* and F. Jérôme, ChemCatChem, 2014, 6, 3355–3359.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201402604/abstract

  • Cover Picture ChemCatChem, 2014, 6, 3266.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201490069/abstract

ISGC2015

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