Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. [70]-74. Publié aussi en version électronique.

Ces dernières années, l’intérêt porté à l'obtention de nouveaux systèmes catalytiques a connu un essor fulgurant. Ceci est lié, en particulier, aux applications industrielles variées qui s'étendent de la chimie fine à la chimie pharmaceutique. De nombreux catalyseurs ont ainsi été développés pour un nombre toujours croissant de réactions organiques. Néanmoins, la plupart des catalyseurs homogènes sont difficiles à adapter aux procédés industriels du fait de problèmes de séparation et de régénération. De plus, même efficaces, la plupart des catalyseurs contiennent des métaux nobles, coûteux et difficiles à recycler. C’est pourquoi, de nouveaux protocoles plus économiques et plus respectueux de l’environnement ont besoin d’être recherchés. L’utilisation de nanoparticules magnétiques comme support catalytique en synthèse organique représente une solution innovante pour répondre aux problèmes catalytiques rencontrés. Le but de ce travail consiste à concevoir des nano-catalyseurs magnétiques et à évaluer leur activité catalytique ainsi que leur recyclage pour des réactions de couplage carbone-carbone très utilisées en synthèse organique. Des nanoparticules de Maghémite synthétisées dans en milieux aqueux sont ensuite stabilisées en surface par des agents complexants possédant une fonction terminale qui permettra de les fonctionnaliser avec le catalyseur désiré (L- Proline, peptides, alcaloïde, Palladium). Ces nanomatériaux hybrides, constitués d'un cœur inorganique et d'une couche organique, ont été caractérisés par diverses techniques afin de déterminer leurs propriétés. Leurs activités ont été évaluées sur des réactions de couplage carbone-carbone modèles d'aldolisation, d'addition 1,4 de Michael et la réaction de Suzuki-Miyaura. / In the last decades, the interest for new catalysts and new catalytic reactions dramatically increased due to their miscellaneous industrial applications in fine or pharmaceutical chemistry for example. Lots of catalysts have been developed for an increasing number of organic reactions. Nevertheless, most of homogeneous catalysts are difficult to adapt to industrial process due to separation and regeneration problems. Furthermore, even if they are highly efficient, most of the catalysts contain noble metals often expensive and difficult to recycle. That’s why greener and much more economic protocols need to be developed. The use of nanoparticles as solid support for catalysts in organic chemistry appears as an innovative solution for solving these problems. Among the different inorganic nanomaterials, iron oxide nanoparticles represent an attractive tool due to their magnetic properties and easiness of obtaining. The aim of these work consist in designing magnetic nanocatalysts and evaluating their catalytically activity and recycling in C-C bond formation reactions which are commonly used in organic chemistry. Iron oxide nanoparticles (γ-Fe₂O₃) have been synthesized by soft chemistry in aqueous media. Particles have then been stabilized on surface by bidendate coating agents bearing a terminal function which enables post functionnalization with the desired catalyst (L-Proline, peptides, alkaloid, Palladium). These hybrids nanomaterials, with an inorganic core and an organic shell, have been characterized with various techniques in order to determine their properties. Catalysts activities have been evaluated on model C-C bond formation reactions such as aldolisation, 1, 4-Michael addition and cross coupling Suzuki-Miyaura cross coupling.

De nombreux problèmes d'optimisation issus du monde réel. notamment dans le domaine de la logistique, doivent faire face à beaucoup de difficultés, En effet, ils sont souvent caractérisés par des espaces de recherche vastes et complexes, de multiples fonctions objectif contradictoires, et une foule d'incertitudes qui doivent être prises en compte, Les métaheuristiques sont des candidats naturels pour résoudre ces problèmes, ce qui les rend préférables aux méthodes d'optimisation classiques, Toutefois, le développent de métaheuristiques efficaces résulte en un processus d'ingénierie complexe, Le coeur de ce travail réside en la conception, l'implémentation et l'analyse expérimentale de métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif ainsi que leurs applications à des problèmes logistiques de tournées et d'ordonnancement. Tout d'abord, une vue unifiée de ces approches est présentée, puis intégrée dans une plateforme logicielle dédiée à leur implémentation, ParadisEO-MOEO, Ensuite, plusieurs approches de coopération, combinant des métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, sont proposées, Enfin, la question de la prise en compte de l'incertitude est abordée dans le context de l'optimisation multiobjectif. / Many real-world optimization problems, especially in the field of logistics, have to face a lot of difficulties, Indeed, they are often characterized by large and complex search'spaces, multiple conflicting objective functions, and a host of uncertainties that have ta be taken into account. Metaheuristics are natural candidates ta solve those problems and make them preferable to classical optimization methods, However, the development of efficient metaheuristics results in a complex engineering process, The core subject of this work lies in the design, implementation and experimental analysis of metaheuristics for multiobjective optimization, together with theu applications to logis tic problems from routing and scheduling, Firstly, a unitïed view of such approaches is presented and then integrated into a software framework for their implementation, ParadisEO-MOEO, Next, sorne cooperative approaches combining metaheuristics for multiobjective optimization are proposed, At last, the issue of uncertainty handling is discussed in the context of multiobjective optimization.

Les matériaux hybrides nanotubes de carbone remplis par des matériaux ferromagnétiques (NTCFM) présentent un fort potentiel pour des applications en électronique de spin. Leurs propriétés magnétiques dépendent fortement de la qualité de leur synthèse : densité, orientation et efficacité de remplissage. Deux méthodes d’élaboration des (NTC-FM) ont été utilisées : i) synthèse ex-situ après ouverture mécanique des nanotubes élaborés par arc électrique et in-situ pendant la synthèse par arc électrique, ii) synthèse par dépôt vapeur chimique assisté par plasma (PECVD) en présence de catalyseurs Co et Co/Pd. Les deux approches de confinement des nanotubes de carbone avec des métaux ferromagnétiques ont été comparées. La première méthode de synthèse des nanotubes hybrides a montré que l’approche par arc électrique in-situ est plus efficace surtout par l’ajout d’un promoteur comme l’yttrium (Y) et le soufre (S). Les différentes proportions catalytiques au cours de la synthèse ont été variées et leur influence sur la production des nanotubes hybrides étudiée. La qualité et la quantité des nanotubes obtenus ainsi que les rendements disponibles au cours de la synthèse ont été améliorés. La réponse magnétique est également meilleure. La synthèse des nanotubes hybrides par PECVD a révélé que l’adjonction d’une couche de palladium comme catalyseur avec le cobalt conduit à une nette amélioration de la densité, du remplissage et de l’alignement des nanotubes. Les mesures magnétiques ont mis en évidence la contribution d’une anisotropie de forme que l’on peut associer à une meilleure orientation géométrique des nanotubes par rapport au substrat. / Hybrid materials as carbon nanotubes filled with ferromagnetic materials (FMCNT) have great potential for spintronic applications. Their magnetic properties strongly depend on their density,orientation and filling efficiency. Two preparation methods of (FMNTC) were used: i) ex-situ synthesis where mechanical opening of the nanotubes produced by electrical arc is first achieved and in-situ during the synthesis by electrical arc discharge, ii) synthesis by chemical vapor deposition enhanced by plasma (PECVD) in the presence of cobalt Co and Co / Pd catalysts. Our results showed that the arc in-situ approach is more effective especially with the addition of a filling promoter such as yttrium (Y) and sulfur (S). Different proportions of catalyst were varied and their influence on the yield of hybrid nanotubes studied. The quality and quantity of obtained nanotubes as well as their yields and magnetic properties were improved. The PECVD synthesis revealed that the addition of a thin layer of palladium (~6 nm) as a co catalyst with the cobalt leads to a significant improvement inthe density of the filler and the alignment of the nanotubes. Magnetic measurements thereby demonstrated the contribution of a shape anisotropy that can be associated with a better geometric orientation of the nanotubes to the substrate.

Thèse de doctorat : Génie des procédés et des produits : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse doctorat : Génie Electrique : Nancy 1 : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre.

Universiẗat, Diss., 2006--Karlsruhe.

La synthèse d’objets hybrides silice/latex constitue le coeur de ce travail de doctorat ; il s’agit de recouvrir partiellement des particules de polystyrène par de la silice nanométrique. Pour cela la polymérisation en émulsion de la phase organique in-situ en présence de nanoparticules de silice a été sélectionnée, en présence d’auxiliaires organiques pour rendre les surfaces amphiphiles. Les premières formulations mises en oeuvre avec des tensioactifs n’ont pas conduit à la décoration des latex parce que la présence de ces molécules aux interfaces favorise plutôt la dispersion des latex, empêchant l’adsorption de la silice. Par la suite, l’étude de deux systèmes composés respectivement d’une silice chargée négativement et du PEGMA, et d’une silice chargée positivement et du PSS, ont permis d’obtenir des latex « décorés » caractérisés par ATG et MET. Les mécanismes proposés s’appuient, selon les conditions, sur des mécanismes de nucléation homogène ou de nucléation en gouttelettes. Il apparait que la maîtrise des interactions pouvant être produites à la surface du latex est très importante pour permettre à la silice de se placer à sa surface. Ainsi, le choix de l’amorceur ou de l’auxiliaire organique est un paramètre clé pour obtenir des particules hybrides.Dans la dernière partie de cette étude, la silice a été introduite sous la forme d’objets hybrides silice/latex dans une suspension d’alumine pour procéder à l’hétérocoagulation des deux matériaux et à la granulation de l’alumine. La combinaison des propriétés des matériaux organique et inorganique constituant les particules hybrides a permis de conduire à l’amélioration de l’organisation microstructurale interne du granule lors de l’étape de séchage, en diminuant de manière significative les fissurations au sein des granules. / This work is centered on the silica/latex hybrid particles synthesis: the aim of the study is to partially cover the polystyrene beads with silica nanoparticles. For this purpose, in-situ emulsion polymerization of the organic phase with silica has been selected with organic auxiliaries to make the surfaces amphiphilic. The first compositions processed with surfactants did not lead to latex decoration because the presence of the molecules at the interface favors the dispersion of the latex impeding silica adsorption. Then, the study of two systems with, in one hand negatively charged silica and PEGMA, and in the other hand positively charged silica and PSS, allowed to get “decorated” latex characterized by TGA and TEM. The proposed mechanisms are based on the homogeneous nucleation or the droplet nucleation mechanisms depending on the conditions. It appears that the control of the interactions that could be produced at the surface of the latex is very important to allow the silica to go at the surface. Thus, the initiator or organic auxiliary choice is a key parameter to get hybrid particles.In the last part of this study, silica has been introduced via hybrid particles in an alumina suspension to proceed to heterocoagulation of both materials leading to alumina granulation. The combination of the properties of the organic and inorganic material that constitute the hybrid particles leads to the improvement of the microstructural organization inside the spheres during the drying step by reducing significantly the cracks in the spheres.

The application of extreme conditions offers a general route for the synthesis of materials under equilibrium conditions. By finely tuning the thermodynamic variables of pressure and temperature one can manipulate matter on an atomic scale, creating novel compounds or changing the properties of existing materials. In particular, the study of hydrogen and hydrogen compounds has attracted the attention of researchers in the past. Although hydrogen readily reacts with many elements at ambient conditions, there is a significant “hydride gap” covering the d-metals between the Cr-group and Cu-group elements. At elevated pressures however, the chemical potential of hydrogen rises steeply. At sufficient pressures, hydrogen overcomes the dissociation barrier at the metal surface and atomic hydrogen diffuses into the metal, usually occupying interstitial sites in the host matrix. These interstitial hydrogen alloys can exhibit interesting physical properties, such as modified crystalline structures, different compressibility, altered microstructure (nanocrystallinity), hydrogen mediated superconductivity or potential hydrogen storage capabilities. Furthermore, theory predicts that hydrogen confined in a host matrix might undergo the elusive transition to a metallic groundstate at considerably lower pressures than pure hydrogen. Most d-metals have been found to exhibit hydride phases at extended conditions of pressure and temperature. However, besides rhenium, the 6th row metals between tungsten and gold, as well as silver, have not or only very recently been found to form bulk hydrides. In the course of this PhD-thesis, several of the missing metalhydrides were successfully synthesized in the diamond anvil cell and characterized by in-situ x-ray diffraction using synchrotron radiation.

Texte remanié de: Thèse de doctorat--Études littéraires--Paris 7, 1996. / Bibliogr. p. 264-269.