Université Lyon 1
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  • Domaine : Masters du domaine SCIENCES ET TECHNOLOGIES
  • Diplôme : Master
  • Mention : Chimie et sciences des matériaux
  • Parcours : Matériaux innovants pour la santé, le transport et l'énergie
  • Unité d'enseignement : Analyse chimique et structurale des matériaux
Nombre de crédits de l'UE : 3
Code APOGEE : CHM1207M
UE Obligatoire pour ce parcours
UE valable pour le semestre 1 de ce parcours
    Responsabilité de l'UE :
ANDRIEUX JEROME
 jerome.andrieuxuniv-lyon1.fr
04.72.44.80.79
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
13 h
Travaux Dirigés (TD)
13 h
Travaux Pratiques (TP)
4 h
Durée de projet en autonomie (PRJ)
0 h
Durée du stage
0 h
Effectif Cours magistraux (CM)
210 étudiants
Effectif Travaux dirigés (TD)
35 étudiants
Effectif Travaux pratiques (TP)
9 étudiants

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis :

Module 1 : Intéractions RX/matière. 
Base de Structure de la matière et Rayonnement

  • Atomistique, structure de la matière (CHM1001L)
  • Chimie Inorganique 1 (CHM2001L)
  • Structures Cristallines (CHM3008L)

Module 2 : FTIR et RMN : base en chimie des Polymères

    Compétences attestées (transversales, spécifiques) :
Module 1: Intéractions RX/matière
  • Connaître les différentes techniques de caractérisation structurale et chimique
  • Connaître les informations obtenues pour chacune des techniques
  • Connaitre les principaux paramètres influençant une mesure
  • Savoir choisir une technique de caractérisation adaptée à l’information recherchée
  • Savoir sélectionner les conditions/paramètres pour réaliser une mesure en fonction du matériau et de l’information recherchée
  • Savoir interpréter un résultat brut de mesure
  • Faire preuve de méthode
  • Faire preuve d’esprit critique
Module 2: FTIR et RMN
  • Connaitre les principes de base des différentes techniques d’analyse et le type d’information apportée par chaque technique  pour la caractérisation des matériaux organiques
  • Etre capable de choisir la technique d’analyse d’un échantillon et exploiter les spectres en fonction des informations recherchées.
  • Savoir synthétiser et analyser les données
  • Faire preuve de rigueur
  • Faire preuve de méthode
  • Faire preuve d’esprit critique
    Programme de l'UE / Thématiques abordées :

L’objectif principal de l’UE est de présenter les méthodes de caractérisations en volume des matériaux, permettant d’obtenir des informations sur la structure chimique du matériau, dans une démarche «relations structure/propriétés ». L’UE est scindée en deux modules. Le premier (Module 1) porte sur l'intéraction entre les Rayons X et la matière. Le deuxième (Module 2) concerne la caractérisation de la structure et la microstructure chimiques des polymères par deux techniques fondamentales (la Spectroscopie Infrarouge par Transformée de Fourier, FTIR, et la Résonance Magnétique Nucléaire, RMN).

Module 1: Intéractions RX/matière

L’objectif spécifique du module 1 de l’UE est de présenter une « vue d’ensemble » des techniques de caractérisation basées sur l'intéraction RX/Matière (DRX, Tomographie, Fluorescence X). La description se basera sur l’interaction rayonnement/matière, le principe de la technique, et les informations obtenues. Elle se focalisera sur la caractérisation des Matériaux Inorganiques (Verre, Céramique, Métaux, Alliages, Semi-conducteur). Le but est de permettre à l’étudiant(e) d’avoir les connaissances nécessaires pour choisir la technique adaptée aux informations recherchées. L’enseignement théorique de ce module 1 (13h) sera complété par 1 séance de travaux pratiques (4h) dédiée à la DRX (préparation d’échantillons, acquisitions et analyses de diffractogramme).

Plan du cours : Module 1

  • Introduction
  • Interaction Photon/Matière : Principe, Diffusion Mie, Diffusion Thomson
  • Diffraction des Rayons X (XRD): Principe, Intensité, Mesure expérimentale et Analyse de Diffractogrammes 
  • Tomographie d’absorption
  • Fluorescence X (XRF)
  • Résumé et classification des techniques expérimentales
  • Démarche expérimentale / Etudes de cas

TP : Diffraction des Rayons X (4h, CDHL)


Module 2: FTIR et RMN

L’objectif spécifique du module 2 de l’UE, consacré aux polymères, est de présenter deux techniques indispensables à la caractérisation de la structure chimique des polymères : la FTIR et la RMN. Le cours vise à donner à l’étudiant une méthodologie pour l’étude des spectres FTIR et RMN en fonction de l’information recherchée. Chaque étude est illustrée par plusieurs exemples.

Plan du cours : Module 2

INFRA ROUGE

Introduction

I.Principe de la spectroscopie IR

1. Rayonnement infra rouge

2. Interaction rayonnement matière

3. Vibration des liaisons

II. Fonctionnement d’un spectromètre IR

1. Source

2. Système dispersif

Prismes et réseaux

Interféromètre de Michelson

3. Détecteur

4. Transmission

5. ATR

III. Attribution des bandes IR par familles

Méthodologie

IV. Exemples d’application

1. Structure chimique

2. Suivi de cinétique de polymérisation

3. Composition des copolymères

4. Stéréo-isomérie

5. Cristallinité

RMN

Introduction

I. L’expérience RMN

1. Principe

2. Signal RMN

3. Déplacement chimique

4. Séquences d’impulsion

II. Exemples d’application

1. Détermination du degré de polymérisation

2. Composition des copolymères

3. Tacticité

4. Microstructure des copolymères

Date de la dernière mise-à-jour : 11/04/2018
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