Synthèse microfluidique de matériaux commutables

Abstract

La méthodologie classique pour la synthèse de matériaux à transition de spin a un certain degré d’irréproductibilité du fait de l’imprévisibilité des flux turbulents à l’intérieur du milieu réactionnel contenu dans la verrerie ordinaire de laboratoire. Pour tenter de résoudre ce problème, nous explorons la microfluidique de gouttelettes sans tensioactifs comme une nouvelle méthode d’obtention de matériaux à transition de spin.Après avoir testé divers dispositifs microfluidiques, nous avons synthétisé le MOF de type Hofmann [Fe(pz)Pt(CN)4] en combinant deux solutions de réactifs dans un canal débouchant immédiatement dans une buse de focalisation de flux. Le produit obtenu présente une réduction drastique de la taille de particule par rapport aux méthodes classiques, et affiche un comportement magnétique consistent avec les nanoparticules rapportées antérieurement.Malheureusement, du fait des hautes concentrations utilisées ici, la réaction se produit très rapidement, et le dispositif peut facilement se boucher si les flux sont modifiés ou perturbés. Pour résoudre ce problème, nous avons développé une nouvelle méthode : une substance causant un gonflement du PDMS est mélangée avec l’huile de la phase continue pour obtenir une réduction des dimensions du dispositive, et ainsi réduire le diamètre des gouttes de presque deux ordres de grandeur.