ANR ALPS-Water (5)
Alkali Luminescent Lanthanide‐Free Polyoxometalate Salts for Water Sensing
(Sels alcalins de polyoxométallates luminescents sans lanthanides pour la détection de l’eau)
01 Janvier 2025 – 31 Décembre 2028
Coordinateur du projet : Rémi DESSAPT PR UNIV (équipe MIOPS)
Partenaires :
Laboratoire Sciences et Méthodes Séparatives (SMS) ‐ Université de Rouen
Laboratoire Polymères, Bioplymères, Surfaces (PBS) ‐ Université de Rouen
Personnels IMN impliqués :
Olivier HERNANDEZ (PR UNIV), Florent BOUCHER (DR CNRS), Nicolas STEPHANT (IE UNIV), Nicolas GAUTIER (IE CNRS)
Financement total: 491 957€ dont 262 271€ pour l’ IMN
La détection et la quantification de l’eau dans les liquides et les gaz sont essentielles pour de nombreuses applications industrielles. Les détecteurs photoluminescents sont de plus en plus étudiés à cause de leur sensibilité élevée et de leur capacité d’analyse in situ. Mais la conception de détecteurs stables, réutilisables et recyclables reste à développer. Le projet ALPS-Water fédère trois partenaires, l’IMN, le SMS et le PBS. Ils proposent d’étudier le potentiel de nouveaux sels alcalins anhydres photoluminescents à base du polyoxométallate sans lanthanide [SbW6O24]7- (SbW6), pour détecter l’eau dans l’air et dans les solvants organiques. Ces matériaux sont élaborés selon des voies de synthèse respectueuses de l’environnement et peu couteuses en énergie et sont recyclables. En présence d’eau, ils se réhydratent rapidement, provoquant une extinction de leur luminescence due à la formation de liaisons hydrogène entre les entités SbW6 et les molécules d’eau. Les phases anhydres sont régénérées par chauffage modéré et leurs processus d’hydratation/déshydratation sont reproductibles. Le matériau Na7[SbW6O24] est capable de sonder l’humidité dans l’air avec une limite de détection (LOD) de 2.2% et de détecter l’eau dans l’acétonitrile. Des investigations supplémentaires sont nécessaires pour rationaliser la réactivité complexe de ces sels vis-à-vis de l’eau de par l’existence d’hydrates intermédiaires. Les partenaires du projet mobiliseront des cultures, des compétences et des ressources complémentaires pour enrichir cette classe de matériaux. Ils étudieront les relations entre les phases anhydres et hydratées et optimiseront leurs performances de détection. L’intégration des sels de SbW6 dans des matrices polymères sera aussi étudiée, pour améliorer l’utilisation des dispositifs de détection.
