Modélisation quantique et topologique de cluster - monaris

MASTER DE CHIMIE DE PARIS CENTRE - M2S2
Proposition de stage 2014-2015
Internship Proposal 2014-2015
Spécialité(s) / Specialty(ies) :
 Chimie Analytique, Physique, et Théorique / Analytical, Physical and Theoretical Chemistry :
☐ Chimie Moléculaire / Molecular Chemistry :
 Matériaux / Materials:
☐ Ingénierie Chimique / Chemical Engineering:
Laboratoire d’accueil / Host Institution
Intitulés / Name : MONARIS
Adresse / Address : Bat. F, 3ème étage, Campus Jussieu, UPMC
Directeur / Director (legal representative) : Prof. Ch. PETIT
Tél / Tel : 01 44 27 29 06
E-mail : [email protected]
Equipe d'accueil / Hosting Team : Chimie théorique et computationnelle
Adresse / Address : Bat. F, 3ème étage, Campus Jussieu, UPMC
Responsable équipe / Team leader : Esmail ALIKHANI
Site Web / Web site : www.monaris.cnrs.fr
Responsable du stage (encadrant) / Direct Supervisor : Esmail ALIKHANI
Fonction / Position : Prodesseur
Tél / Tel : 01 44 27 30 72
E-mail : [email protected]
Période de stage / Internship period : 6 mois
Gratification / Salary
Modélisation quantique et topologique de cluster (Au)20 et (Ag)20 : structure et
réactivité avec phosphine et thiol.
Projet scientifique (1 page maximum) :
1. Projet
En raison de leurs propriétés catalytiques remarquables, les agrégats d'or ont attiré beaucoup l'attention
des scientifiques. Il a été observé que des clusters d'or subissent une évolution structurelle fascinante en
fonction de leur taille croissante.
A la lumière des observations récentes, nous savons également que les agrégats mixtes présentent des
propriétés électroniques, magnétiques, optiques et mécaniques uniques comparés aux clusters purs.
Au cours de ce stage de M2, nous nous proposons d'étudier dans le cadre de la méthode de la
fonctionnelle de la densité des propriétés structurales, électroniques (orbitalaires) et énergétiques de
deux agrégats Au20 et Ag20.
Afin de décrire les interactions interatomiques, cette étude sera complétée par une analyse topologique
de liaison chimique au sein des deux agrégats. Nous espérons pouvoir corréler les propriétés
structurales aux caractéristiques électroniques de nos agrégats.
Cette démarche sera ensuite appliquée à l'étude de deux ligands simples et prototypiques phosphine et
thiol (à longueur de chaine variable) en interaction avec chacun des deux clusters métalliques. La
détermination de site d'interaction (atop, bridge ou hollow) constituera un point important de ce travail.
Cette investigation aura aussi pour l'objectif de rationaliser les modes d'interaction métal-ligand, d'une
part et d'aborder la question d'activation de ligand en interaction avec le centre métallique, d'autre part.
2. Techniques ou méthodes utilisées :
2-1) Analyse topologique (ELF : Electron Localization Function; QTAIM : Quantum Theory of Atoms
in Molecules). Logiciels à utiliser : TopMod et AIMALL
2-2) Structure électronique avec Gaussian, Quantum-Espresso (code periodique pour étudier des
nanoparticules)
2-3) Experimental : Spectrométrie de masse
3. Emploi du temps :
3-1) Un mois de séjour (février 2015à à Gene (Italie) au sein du laboratoire "Condensed Matter Physics,
Chemical Physics, Nanoscience, Statistical Physics" sous la direction de M. Le Prof. Ricardo
FERRANDO
3-2) Cinq mois au laboratoire MONARIS
4. Références / References
1) Andrieux-Ledier, A.; Tremblay, B.; Courty, A.
Synthesis of silver Nanoparticles Using Different Silver Phosphine Precursors: Formation Mechanism
and Size Control.
J. Chem. Phys. 2013, 117, 14850−14857
2) Nhat, P. V.; Tai, T. B.; Nguyen, M. T.
Theoretical Study of AunV-CO, n = 1−14: The Dopant Vanadium Enhances CO Adsorption on Gold
Clusters.
J. Chem. Phys. 2012, 137, 164312−1−164312−12
3) Mondal, K.
Structural and chemical Properties of Subnanometer-Sized bimetallic Au19Pt cluster
J. Phys. Chem. C 2014, 118, 11935−11945