Nano tube bore Azote, osmose

[ecolami]

Bonjour
Dans un communiqué http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3009.htm présente un nouveau moyen de produire de l'électricité
avec un gradient de concentration saline. Le dispositif découvert emploie un unique nanotube et donc les résultats présentés sont une extrapolation.

En séparant un réservoir d'eau salée et un réservoir d'eau douce avec cette membrane, ils ont généré un courant électrique géant à travers le nanotube. Celui-ci est dû à l'importante charge négative que présentent les nanotubes de Bore-Azote à leur surface, charge qui attire les cations contenus dans l'eau salée. L'intensité du courant traversant le nanotube de Bore-Azote est de l'ordre du nanoampère, soit plus de mille fois celui produit par les autres méthodes cherchant à récupérer l'énergie osmotique.

Je ne comprends pas la raison de la charge négative sur la paroi . Le composé Bore Azote est du Nitrure de Bore produit présentant des analogies avec le carbone: il existe sous deux formes l'une comparable au graphite (>>>permettant d'obtenir des nanotubes) l'autre au diamant.
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[Patzewiz]

Bonjour,

Dans le cas du graphite on peut former deux bandes pi à partir des orbitales p_z du carbone, l'une liante et l'autre antiliante. Ces deux bandes ont la particularité d'être séparées par un gap de largeur nulle. Le graphite apparait donc comme un semi-métal plutôt qu'un semi-conducteur. Pour la forme graphite de BN (h-BN), la bande liante est dominée par les contributions de l'azote, plus électronégatif que le bore, et la bande antiliante est dominée par les contributions du bore. On a cette fois un gap de 5,2 eV et donc un matériau aussi isolant que le diamant avec des électrons confinés dans la bande liante. Je suppose que l'on retrouve une configuration du même genre dans les nanotubes de BN.

[ecolami]

Bonjour,
Merci pour ces informations détaillées. Le mystère demeure sur l'apparition d'une charge négative a la surface des nanotubes. Je sais que l'Azote dispose d'un doublet électronique qu'il peut donner comme dans tous les dérivés d'Azote V. Mais la structure BN ne permet pas de délocalisation des doublets de l'azote sur les parois.
Le mystère concerne aussi l'apparition du courant: il ne s'agit pas d'une simple polarisation.

[Patzewiz]

Bonjour,

D'après l'article publié dans Nature qui décrit l'expérience, la surface des nanotubes fixe des ions OH^-. Le courant qui circule dans le tube est un courant ionique qui transporte des ions Cl^- et K⁺ en nombre différent (effet interprété précédemment comme étant du à la présence de charges de surface). Pour maintenir la neutralité électrique de chaque solution, les auteurs ont utilisé des électrodes Ag/AgCl qui permettent d'absorber d'un côté ou de libérer de l'autre les ions Cl^- et d'avoir un courant électronique dans le circuit extérieur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecolami]

Bonsoir,
MERCI pour ces éclaircissements!!