Direction of the polymorphic form of entacapone using an electrochemical tuneable surface template

The ability to direct the surface crystallisation of different polymorphs of entacapone by tuning the electrochemical potential of Au(100) templates is demonstrated. Under quiescent conditions, without polarization (at open circuit potential), entacapone crystallises in its stable form A on the template surface and concomitantly in its metastable form D in the bulk solution. When Au(100) is negatively polarized (-150 mV), form D is still formed in the bulk solution but the metastable form α is found to crystallise at the edges of the template. Both crystals of form A and α were observed to grow epitaxially over the Au template surface. The electrochemical templating effect is consistent with the polarisation changing the structure of the initially adsorbed layers of supersaturated solution at the template surface which directs the nuclei formation and the subsequent crystal growth processes. This study demonstrates, for the first time, the direction of polymorphic form using a low field polarized nucleation template

Etude de la cristallisation contrôlée de la calcite par voie électrochimique. Effet des ions étrangers au système calcocarbonique sur la nucléation-croissance de la calcite.

The study of crystallization of calcium carbonate on gold single-crystal (111) presents a big interest for the research of new materials finely accorded. The aim of the present work is to form by electrochemical way an epitaxial calcite without use any templates. The deposits formed on the massive copper and oriented copper, silver and gold substrates are analyzed by scanning electronic microscopy (SEM) coupled with the elementary analysis EDS, electron backscattered diffraction (EBSD), X-rays diffraction (XRD), spectroscopy Raman and by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The precipitation of calcium carbonate is induced by electrochemical way by imposing the dissolved oxygen reduction potential which allows an increase of the local pH at the metal/solution interface. A successful crystallization of epitaxial calcite is observed on gold and silver supports with an orientation (001) parallel to the surface of substrates whereas two crystallographic varieties are observed on the polycrystalline substrate (calcite and vatérite) and only the calcite is precipitated on the single-crystal copper under various rhombohedra forms. In the light of these results an epitaxial relation is established. The effect of sulphate, magnesium and phosphate is studied towards the nucleation-growth and the orientation of the calcite. Finally, two molecules (MEDPHOS and the isonicotinic acid) are tested for their inhibiting power of the crystallization of calcite.L'étude de la cristallisation du carbonate de calcium sur un substrat d'or monocristallin (111) évaporé thermiquement sur du mica présente un grand intérêt pour la recherche de nouveaux matériaux finement accordés. La présente étude a pour but de former par voie électrochimique et d'une manière contrôlée de la calcite épitaxiée sans utilisation de templates. Les dépôts formés sur le cuivre massif et le cuivre, l'argent et l'or orientés sont analysés par la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à l'analyse élémentaire EDS, la diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie Raman et la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE). La précipitation du carbonate de calcium est induite par voie électrochimique en imposant le potentiel de réduction de l'oxygène dissous qui permet une augmentation du pH local à l'interface métal/solution. Une formation réussite de calcite épitaxiée est observée sur l'or et l'argent avec une orientation (001) parallèle à la surface des substrats tandis que deux variétés cristallographiques sont observées sur le substrat polycristallin (calcite et vatérite) et seule la calcite est précipitée sur le cuivre monocristallin sous différentes formes rhomboédriques. A la lumière de ces résultats une relation d'épitaxie est établie. L'effet des ions sulfate, magnésium et phosphate est étudié vis-à-vis de la nucléation-croissance et sur l'orientation de la calcite. Enfin, deux molécules (MEDPHOS et l'acide isonicotinique) sont testées quant à leur pouvoir inhibant sur la cristallisation de la calcite

Etude de la cristallisation contrôlée de la calcite par voie électrochimique (Effet des ions étrangers au système calcocarbonique sur la nucléation-croissance de la calcite)

L étude de la cristallisation du carbonate de calcium sur un substrat d or monocristallin (111) évaporé thermiquement sur du mica présente un grand intérêt pour la recherche de nouveaux matériaux finement accordés. La présente étude a pour but de former par voie électrochimique et d une manière contrôlée de la calcite épitaxiée bien orientée sans utilisation d une matrice organique qui joue généralement le rôle de template. Les dépôts formés sur le cuivre mono- et polycristallin, l argent et l or monocristallins sont analysés par la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à l analyse élémentaire EDS, la diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie Raman et la spectroscopie d impédance électrochimique (SIE). La précipitation du carbonate de calcium est induite par voie électrochimique en imposant le potentiel de réduction de l oxygène dissous qui permet une augmentation du pH local à l interface métal/solution. Une formation réussite de calcite épitaxiée est observée sur l or et l argent avec une orientaion (001) parallèle à la surface des substrats. Dans le but de vérifier la sélectivité de ces surfaces vis-à-vis de la cristallisation de la calcite, le carbonate de calcium est déposé sur le cuivre poly- et monocristallin. Deux variétés cristallographiques sont observées sur le substrat polycristallin (calcite et vatérite) avec des cristaux de calcite sans aucun ordre d orientation tandis que seule la calcite est précipitée sur le cuivre monocristallin sous différentes formes rhomboédriques. A la lumière de ces résultats une relation d épitaxie est établie. L effet des ions sulfate, magnésium et phosphate est étudié vis-à-vis de la nucléation-croissance et sur l orientation de la calcite. Enfin, deux molécules (MEDPHOS et l acide isonicotinique) sont testées quant à leur pouvoir inhibant sur la cristallisation de la calcite.Crystallization control is one of the most important techniques of preparation, purification and application of solid substances, making it an intensely studied field. The experimental approach in this study concerns a successful synthesis of epitaxial calcite without the use of any template. The deposit formed on mono- and polycrystalline copper, Ag and Au surfaces were analyzed by ex situ by Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with EDS, Electron Backscattering Diffraction (EBSD), X- Rays Diffraction (XRD), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and by in situ by micro-Raman spectroscopy. Undersaturated solution contained only calcium at 3 mM concentration and hydrogenocarbonate anion is used. Electrochemically induced dissolved oxygen reduction on the metal film is used to increase the pH of the solution in the vicinity of the metallic surface, leading to calcium carbonate formation. The calcite crystals so obtained were uniform and present a (001) basal plane parallel to the Au or Ag (111) surface. In order to verify the selectivity of those surfaces, calcium carbonate was also crystallized on polycrystalline copper and copper (111) adlayers electrodeposited on gold (111) film, using the same crystallization procedure. The epitaxial calcite appears only on Au or Ag substrate when various rhomboedric shapes can be evidenced on the copper modified surface and non oriented calcite with vaterite on polycrystalline substrate. From these results, an epitaxial relationship is suggested where in the electrode plane the {010} direction of calcite is parallel to the {11-2} direction of gold giving a mismatch below 0.5%. Besides, the effect of sulphate, magnesium and phosphate ions was studied toward the nucleation-growth and orientation of calcite. At the end, two molecules (MEDPHOS and Isonicotinic Acid) were tested for their inhibition power of calcite crystallizationPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceAlgeriaFRD

Calcite epitaxy on Au and Ag (111)

International audienceCrystallization control is an intensely studied field. This study concerns synthesis of epitaxial calcite on Au and Ag substrate without the use of any template. The crystals were analyzed in situ by micro-Raman spectroscopy and ex situ by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electron Backscattering Diffraction (EBSD). Undersaturated solution containing only calcium and hydrogen carbonate is used. Electrochemically induced dissolved oxygen reduction on the metal electrode was used to increase the pH of the solution in the vicinity of the metallic surface, leading to calcium carbonate formation. The calcite crystals so obtained were uniform in size and orientation and presented a (001) face parallel to the Au or Ag (111) surface. In order to verify the selectivity of those surfaces, calcium carbonate was also crystallized on copper (111) adlayers electrodeposited on gold (111) film. The epitaxial calcite appeared only on Au or Ag substrate when various rhombohedra could be evidenced on the copper modified surface. From these results, an epitaxial relationship has been suggested where hexagonal symmetry of the (001) calcite plane was in a R30 degrees root 3 x root 3 arrangement on the Au (111) surface. This led to a mismatch for lattice parameters below 0.5%. Moreover the cathodic shift of potential needed to form epitaxial calcite on silver was an indirect proof that the first plane in contact with gold was a calcium one