Centre de Recherche sur les Nanomateriaux et l'Énergie
 
Composante Caractérisations de pointe

Cette composante de NanoQAM est dédiée à la caractérisation des matériaux organiques et hybrides, et en particulier des nanomatériaux. Les mesures de propriétés thermiques, optiques, les techniques spectroscopiques et chromatographiques et de microscopie, les mesures électrochimiques ainsi que des mesures diverses sont effectuées dans cette infrastructure. L’ensemble constitue une panoplie complète de la caractérisation chimique et physico-chimique des matériaux. L’unicité de l'infrastructure de NanoQAM provient de la panoplie complète et dédiée à la caractérisation des nanomatériaux et à l’intégration de ceux-ci dans des dispositifs tels les microsystèmes, et ce, dans un même lieu.

NanoQAM soutient une infrastructure de résonance magnétique nucléaire (RMN) dédiée à l’étude en phase solide de matériaux d’origine naturelle ou hybrides à haute valeur ajoutée. Ce parc instrumental est également complété par un spectromètre 400 MHz équipé de sondes de rotation à l’angle magique ultrarapide. La combinaison - unique au Québec - d’un champ faible et de sondes de ce type permettra l’étude de matériaux paramagnétiques tels que ceux impliqués dans les piles de type LiFePO4 (Pr. Schougaard) ou les nanoparticules luminescentes (Pr. Claverie et Pr. Marsan).

NanoQAM possède également un parc complet d’instruments dédiés à la caractérisation électrochimique des matériaux, en particulier pour les cellules photovoltaiques (Pr. Marsan), les supercapacités électrochimiques (Pr. Bélanger) et les piles lithium (Pr. Schougaard), y compris un microscope à balayage électrochimique. Ce dernier, installé dans une boîte à gants (sous argon) dédiée, est le seul instrument capable d’imager avec une haute résolution les piles au lithium et autres matériaux contenant du lithium.

L’infrastructure comprend aussi une suite complète d’instruments de microscopie, que ce soit un microscope confocal à fluorescence, des microscopes optiques, un microscope Raman confocal, un microscope électronique à balayage et aussi un microscope AFM fonctionnant avec la technologie de vibration ultrasonique Scanasys et équipé de tous les modules existants (peak-force QNM, liquide, air, résolution atomique, STM et électrochimique). Cette instrumentation positionne NanoQAM comme un joueur incontournable pour l’étude des nanomatériaux pour les besoins énergétiques (Pr. Schougaard, Pr. Marsan, Pr. Bélanger, Pr. Siaj, Pr. Cloutier et Pr. Izquierdo).

Caractérisations thermiques

Ces instruments permettent d'étudier les propriétés thermiques des nanomatériaux (stabilité, cristallinité, produit de dégradation, changement de phase) sous atmosphères contrôlées et sur une large gamme de températures.

Caractérisations optiques

Ces équipements permettent d'étudier les propriétés optiques des nanomatériaux : UV-visible, angle de rotation, fluorescence, luminance, etc...

Caractérisations spectroscopiques

Ces équipements permettent de caractériser la composition des matériaux par les techniques expérimentales comme la spectrometrie de masse, la résonance magnétique nucléaire, les spectroscopies d'adsoption et d'émission atomique, infra-rouge, etc...

Caractérisations chromatographiques

Ces équipements de chromatographie en phases liquide, gel et gazeuse permettent la séparation de différentes sortes de composés (organiques, monomères or polymères) et d\'en déterminer les composants grâce à divers systèmes de détection spectroscopiques (UV, IR, indice de réfraction et spectrométrie de masse).

Microscopie et mesures de tailles

Notre ensemble d'équipements de microscopie permet d'imager la topographie ainsi que l\'activité physico-chimique de différents type surfaces et d\'y détecter les entités de tailles micro- et nanométrique.

Mesures électrochimiques

L'ensemble de ces équipements permet la caractérisation complète de l'activité et des propriétés électrochimiques (impédance, conductivité, etc...) de tout types de matériaux.

Autres caractérisations

Ces équipements permettent diverses caractérisations des nanomatériaux comme la surface spécifique, la porosité, la viscosité, les tensions de surface et les interactions ou les constantes d'affinité.