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Dissocier des molécules d’azote avec des atomes de silicium

Des chercheurs de FEMTO-ST viennent de démontrer un nouveau processus à faible empreinte énergétique pour dissocier des molécules d’azote, une étape décisive pour la production décarbonée de molécules à haute valeur ajoutée.

La synthèse industrielle de l’ammoniac à partir des molécules d’azote représente 2% de la consommation mondiale en énergie car cette synthèse requiert des pressions et des températures très élevées (200 fois la pression atmosphérique, 600°C).
Le développement de procédés peu énergivores de dissociation des molécules d’azote est un enjeu majeur de la transition écologique. Pour développer ce type de procédés, il est essentiel de comprendre les mécanismes élémentaires qui provoquent la dissociation de ces molécules d’azote. Dans le cadre du projet OVATION, financé par l’agence nationale de la recherche, ChimieParisTech et FEMTO-ST ont démontré que les atomes de silicium possèdent la capacité à dissocier ces molécules d’azote à température ambiante et sous des pressions très faibles (inférieur à la pression atmosphérique). Ce résultat a été obtenu en utilisant un microscope à effet tunnel (STM, inauguré au campus des portes du Jura à Montbéliard en juin dernier) qui permet d’étudier la modification des propriétés électroniques des atomes de silicium lorsqu’ils sont exposés à des molécules d’azote.

En ajustant les conditions expérimentales, les chercheurs ont démontré que les atomes de silicium pouvaient transférer des électrons aux molécules d’azote et ainsi provoquer leur dissociation. Ce processus est efficace et il nécessite peu d’énergie.

Après avoir réussi à démontrer un nouveau type de dissociation des molécules d’azote, il faut franchir la seconde étape qui consiste à former la molécule d’ammoniac. Ceci nécessite de faire réagir des molécules d’hydrogène dans l’enceinte du microscope STM, un nouveau défi scientifique pour les membres du groupe nanosciences de FEMTO-ST.

Contacts :
Prof. Dr Frank PALMINO
Dr. Fréderic CHERIOUX

Article sélectionné pour faire la couverture de ChemPhysChem : https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cphc.202300458

 

  • Conférences Nanozoom - Micronora

    En partenariat avec Micronora, notre institut de recherche organise les 24 et 25 septembre 2008 à Besançon, au cours du salon international des microtechniques, un cycle de conférences de haut niveau en langue française et anglaise dédié aux applications des micro et nanotechnologies.

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  • Réunion d’information sur les appels à projets P3N de l’ANR

    Robert Plana et Thiery Bosc de l’ANR, viendront présenter le programme P3N 2009 à l’institut FEMTO-ST le jeudi 5 février de 10h à 12h dans l'amphi FEMTO-ST au 32 avenue de l'observatoire à Besançon. Cette présentation est destinée aussi bien aux universitaires qu’aux industriels de la région Bourgogne / Franche-comté.

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  • Des stages à pourvoir à FEMTO-ST !

    Vous êtes étudiants en 2ème année de master ou en dernière année d’école d’ingénieur et vous recherchez un stage de 3 mois ou plus dans un laboratoire reconnu au niveau international, FEMTO-ST vous propose tout au long de l’année 2009 des sujets de stages riches et variés.

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  • Best Poster Award: Younes Makoudi@Elecmol08

    Younes Makoudi, PhD@FEMTO-ST, won the best poster award during the Elecmol08 international conference in Grenoble on December 12 (www.elecmol.com). The aim of his work is the adsorption of functional molecules on surfaces which plays a vital role in the emerging field of nanoelectronics.

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  • Exposition FEMTO-ST - Bibliothèque Universitaire Belfort - du 1er décembre au 15 janvier 2009

    Cette exposition présente les activités de l'institut. Qui fait de la Science ? Des femmes et des hommes aux parcours divers, des chercheurs, des enseignants et des étudiants motivés. Les thèmes abordés sont relatifs au temps, à l'énergie, à la nanotechnologie, à l'optique, à l'automatique et à la mécanique. Découvrez le quotidien du chercheur et la passion qui l'anime.

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  • Journée Technique Microstructures / MEMS

    En partenariat avec la société POLYTEC-PI, nous organisons une « journée technique microstructures» qui aura lieu le jeudi 20 novembre 2008 dans les locaux de TEMIS INNOVATION – Maison des Microtechniques à Besançon.

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  • Inauguration plateforme industrielle de productique SISTRE

    Cette manifestation, destinée aux industriels vous permettra de découvrir au sein d’un même système de production, une très grande diversité de matériels et de technologies innovantes.

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  • Omicron sélectionne des résultats du groupe Nanosciences pour son résultat du mois d'octobre

    La société Omicron, qui fabrique des microscopes STM, a choisi de présenter un article du groupe Nanosciences de l'équipe MINANO paru dans Physical Review Letters comme résultat du mois d'octobre.

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  • Micronora 2008 : Micron d’or et micro-vache

    Ce fut l’une des attractions au salon Micronora de Besançon : la plus petite vache du monde pèse 830 nanogrammes, soit 10 % du poids d’un grain de sable. Les 5 pièces de cette micro-vache en résine souple et transparente à la lumière ont été montées en moins d’une heure à l’aide de la station de micro assemblage Pronomia de FEMTO-ST qui a reçue un Micron d’Or 2008.

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  • FEMTO-ST dans le classement des meilleurs laboratoires français de l’EXPRESS

    Dans l'édition de l'hebdomadaire l'EXPRESS du 12 juin, FEMTO-ST figure dans la liste des unités de recherche d'excellence en France.

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