N° 362 avril 2012

Les phosphures de métaux : une renaissance à l’échelle nanométrique

Pagination : 22-28
Rubrique : Recherche et développement
Mots-clés : Nanoparticules, phosphures de métaux, phosphure de nickel, phosphore blanc, nanocatalyse, hydrogénation des alcynes.
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Diode verte de GaP massif émettant à 555 nm (gauche) et nanoparticules luminescentes d’InP-ZnS (droite), pour lesquelles la longueur d’émission dépend de la taille des nanoparticules.

La famille des phosphures de métaux (alliages MxPy), pourtant à la portée du chimiste depuis la Révolution française, demeure mal connue et peu utilisée. Cet article revient sur les causes historiques de cette désaffection et illustre comment le domaine des semi-conducteurs en a pourtant tiré parti à la fin du XXe siècle.

Aujourd’hui, les nanosciences offrent aux phosphures de métaux le théâtre idéal pour démontrer leur intérêt fondamental et applicatif. Non seulement les effets quantiques, liés à l’échelle nanométrique, permettent de développer des luminophores accordables en fréquence à partir de semi-conducteurs comme InP et GaP, mais aussi de nouvelles applications dans le domaine de la catalyse mettent en exergue des propriétés inattendues, par exemple en matière de résistance au soufre ou de sélectivité.

Une voie synthétique originale pour les nanoparticules de phosphures de métaux est ensuite exposée. Elle repose sur la réaction d’un précurseur de phosphore très réactif, le phosphore blanc, sur des nanoparticules métalliques. De façon avantageuse, on obtient ainsi des phosphures de métaux nanométriques (Ni2P, InP, Pb2P, Zn3P2) dans des conditions plus douces que par les méthodes traditionnelles, avec un bon contrôle de la composition, de la taille et de la forme des nanoparticules.

Enfin, l’attrait des nanoparticules de Ni2P pour la catalyse homogène est souligné : contrairement aux nanoparticules de nickel, ces catalyseurs permettent l’hydrogénation sélective des alcynes en alcènes dans un contexte de chimie fine.