FR2863265A1

Lamellar metal chalcogenide production, for use e.g. as lubricant or catalyst, by pyrolysis of liquid aerosol of solution of precursor compound(s) in carrier gas

Abstract

The invention relates to a process for the synthesis of metal chalcogenide nanoparticles with a lamellar structure, of general formula MaXb, in which M represents a metal and X a chalcogen, a and b representing the respective proportions of metal and chalcogen, characterized in that it comprises pyrolysis of a liquid aerosol obtained from a solution of at least one precursor of a metal (M) and of a chalcogen (X), or at least one precursor of said metal (M) and at least one precursor of said chalcogen (X), dissolved in a solvent, said solution being sprayed into fine droplets suspended in a carrier gas.

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14 claims: 3 independent, 11 dependent

  1. 1
    REVENDICATIONS 1. Procédé de synthèse de nanoparticules chalcogénures de métaux à structure lamellaire, de formule générale M a X b , dans laquelle M représente un métal et X un chalcogène, a et b représentant les proportions respectives de métal et de chalcogène, caractérisé en ce qu'il comprend une pyrolyse d'un aérosol liquide obtenu à partir d'une solution d'au moins un précurseur d'un métal (M) et d'un chalcogène (X), ou d'au moins un précurseur dudit métal (M) et d'au moins un précurseur dudit chalcogène (X), dissous dans un solvant, ladite solution étant pulvérisée en fines gouttelettes en suspension dans un gaz vecteur.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' il comprend les étapes suivantes :- la formation d'une solution dudit au moins un précurseur d'un métal et d'un chalcogène, ou dudit au moins un précurseur dudit métal et dudit au moins un précurseur dudit chalcogène dans un solvant, - la pulvérisation de la dite solution sous forme d'aérosol liquide par un nébuliseur, notamment de type pneumatique ou ultrasonique, dans lequel circule le gaz vecteur, - l'injection de l'aérosol dans un four chauffé pour évaporer le solvant et faire réagir et/ou décomposer ledit (ou lesdits) précurseur(s) du métal et du chalcogène de manière à former les nanoparticules, - le transport par le gaz vecteur des nanoparticules jusqu'à la sortie du four, et - la récupération en sortie de four des nanoparticules.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit précurseur du métal et du chalcogène contient à la fois le métal et le chalcogène.
  4. 4
    Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit précurseur répond à la formule (A) c M(X) d dans laquelle A est un cation tel que K + , Na + , ou NH4 + , M est un métal et X un chalcogène, c et d, représentant respectivement le nombre de cations et de chalcogènes.
  5. 5
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit métal est un métal de transition choisi parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re, Ta, Co, Ni, Pt, Pd, Cr et Ru.
  6. 6
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit métal appartient au groupe III de la classification périodigue des éléments comme Ga et In.
  7. 7
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit métal est un métal du groupe IV de la classification périodique des éléments, notamment Sn, Pb, Bi ou Ge.
  8. 8
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le chalcogène est choisi parmi l'oxygène, le soufre, le sélénium ou le tellure.
  9. 9
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 8, caractérisé en ce que ledit précurseur est un tétrathiométallate ou un tétrasélénométallate.
  10. 10
    Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le métal est le molybdène ou le tungstène.
  11. 11
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit gaz vecteur est un gaz neutre choisi parmi l'azote et l'argon, et/ou de l'hydrogène.
  12. 12
    Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit solvant est un solvant polaire, en particulier l'eau et/ou l'éthanol.
  13. 13
    Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites nanoparticules sont des nanotubes, des fullerènes et/ou des nanoboîtes.
  14. 14
    Nanoparticules de chalcogénures de métaux MX 2 , caractérisées en ce qu'elles se présentent sous forme de nanoboîtes constituées de parallélépipèdes droits et rectangles, fermés, généralement creux. 1/2
Independent claims14