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Université de Lorraine

1. Schejn, Aleksandra Maria. Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité.

Degree: Docteur es, Génie des procédés et des produits, 2015, Université de Lorraine

Depuis plusieurs années, les MOFs (Metal Organic Frameworks) suscitent une grande attention pour leurs applications potentielles en catalyse hétérogène. Ces matériaux sont également étudiés dans les domaines de la séparation, du stockage de gaz, de la libération contrôlée ou comme systèmes de vectorisation de médicaments. Leur structure complexe étant formée par des centres de coordination métalliques unis par des ligands polydentates, les MOFs disposent de nombreux sites acido-basiques de Lewis ou de Brönsted qui sont cruciaux pour l'activité des matériaux et la sélectivité des produits lors des réactions catalysées par les MOFs. Dans ce travail, nous nous sommes tout particulièrement intéressés à une classe de MOFs appelée « zéolithic imidazolate frameworks » (ZIF-8). Les ZIF-8 présentent de nombreuses propriétés intéressantes, notamment une grande surface spécifique, une faible densité, une forte porosité ainsi qu’une excellente stabilité chimique et thermique. Dans une première partie, la préparation de matériaux ZIF-8 et d’hétérostructures à base ZIF-8 a été développée afin de conférer à ces matériaux des propriétés adaptées à l'application souhaitée. La mise en forme de ces catalyseurs a également été étudiée afin d’obtenir la forme optimale pour une utilisation industrielle de ces matériaux. En variant le précurseur d’ions Zn2+ utilisé pour la synthèse, nous avons démontré que les propriétés (taille, porosité, ...) de ZIF-8 cristaux pouvaient être contrôlées en fonction de l’application catalytique recherchée. Ces ZIF-8 cristaux ont été utilisés avec succès en tant que catalyseurs hétérogènes dans les réactions de Knoevenagel et Friedländer. Nous avons développé de nouveaux matériaux ZIF-8 dopés par des ions Cu2+. Les particules Cu/ZIF-8 se sont montrés être des catalyseurs efficaces dans la réaction de Combes et la cycloaddition de Huisgen. La recyclabilité du matériau a été évaluée et il a notamment été montré que les particules ZIF-8 pouvaient être réutilisées jusqu'à dix fois sans perte d'activité catalytique. Nous avons également fonctionnalisé les cristaux ZIF-8 avec des particules magnétiques Fe3O4. L’hétérostructure hybride [email protected] peut facilement être récupérée par séparation magnétique après les expériences de catalyse. Afin d’étendre le champ d’application des catalyseurs ZIF-8, le matériau a également utilisé pour la conversion du dioxyde de carbone en carbonates cycliques en utilisant un réacteur du Parr. Comme la réaction est d’un grand intérêt industriel, le catalyseur a été mis en forme par compression. Dans la dernière partie de ce mémoire, la toxicité des particules ZIF-8 et ZIF-8 dopé par Cu ou Fe a été évaluée en utilisant des cellules alvéolaires A549 et de la peau IHK comme modèles. La stabilité des particules a été déterminée à l’aide de milieux mimant la digestion des particules in vivo. Les résultats obtenus montrent que les particules sont très sensibles aux variations de pH ainsi qu’aux sels présents dans les différents milieux

Metal organic frameworks (MOFs) have gained…

Advisors/Committee Members: Schneider, Raphaël (thesis director), Falk, Véronique (thesis director).

Subjects/Keywords: MOFs; ZIF-8; Synthèse; Stabilité; Cytotoxicité; MOFs; ZIF-8; Synthesis; Stability; Cytotoxicity; 661; 547.05

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APA (6th Edition):

Schejn, A. M. (2015). Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité. (Doctoral Dissertation). Université de Lorraine. Retrieved from http://www.theses.fr/2015LORR0212

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Schejn, Aleksandra Maria. “Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité.” 2015. Doctoral Dissertation, Université de Lorraine. Accessed July 07, 2020. http://www.theses.fr/2015LORR0212.

MLA Handbook (7th Edition):

Schejn, Aleksandra Maria. “Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité.” 2015. Web. 07 Jul 2020.

Vancouver:

Schejn AM. Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Lorraine; 2015. [cited 2020 Jul 07]. Available from: http://www.theses.fr/2015LORR0212.

Council of Science Editors:

Schejn AM. Synthesis and catalytic activity of ZIF-8 and doped-ZIF-8 crystals : stability and cytotoxicity evaluation : Synthèse et activité catalytique des cristaux ZIF-8 et ZIF-8 dopés : évaluation de leur stabilité et leur toxicité. [Doctoral Dissertation]. Université de Lorraine; 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015LORR0212

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