Contrôle des liaisons covalentes par la topochimie des matériaux chalcogénures – COBEDIT

La construction pas à pas d’un solide inorganique avec contrôle précis de son arrangement structural à l'échelle atomique est l’un des défis majeurs en chimie des solides. Une approche possible pour atteindre cet objectif serait de développer une boîte à outils permettant d’induire une rupture des liaisons chimiques entre atomes ciblés pour conserver uniquement les fragments structuraux souhaités. Le projet COBEDIT vise à la synthèse de nouveaux matériaux fonctionnels en utilisant une transformation structurale à basse température par topochimie de matériaux lamellaires contenant des liaisons anion-anion covalentes. Cette topochimie utilisera comme précurseurs des matériaux solides pour lesquels des oligomères anioniques de chalcogènes sont pris en sandwich entre des feuillets cationiques. Ces groupements anioniques de type (Qn)2- (Q = S, Se) s’avèrent très réactifs vis-à-vis d’éléments chimiques zerovalents et conduiront soit à l’intercalation du réseau hôte par les métaux de transition, soit à la désinsertion pour moitié des atomes de chacogène en présence d’alcalins, l’intégrité de l’édifice structurale de départ étant maintenue. En mettant à profit ces réactions topochimiques reposant sur le concept de rédox anionique, le projet COBEDIT visera la conception rationnelle de nouveaux matériaux quantiques de basse dimension et/ou de semi-conducteurs pour de potentielles applications en optique ou (photo)catalyse.