Résumé : Les matériaux électrochimiques réagissent, évoluent et se dégradent. L’activité d’un matériau est souvent associée à l’hétérogénéité des propriétés chimiques, physiques et mécaniques. Afin de comprendre, suivre et orienter la conception du matériau, des études microscopiques temporelles in-situ sont nécessaire. Cette présentation se concentrera sur « The good, the bad and the ugly » de la microscopie électrochimique. Plus précisément, elle portera sur le développement de l’imagerie par microscopie électrochimique à balayage appliquée aux alliages métalliques, ainsi que sur des travaux récents concernant la protection d’alliages métalliques par des carbènes. De manière plus spécifique, l’effet des variations de mouillabilité des gouttelettes sur la corrosion locale durant l’analyse par microscopie électrochimique à balayage cellulaire (SECCM) sera abordé.

Résumé : Le graphite, un allotrope du carbone présent dans les crayons, peut être transformé en graphène, un matériau aux propriétés exceptionnelles. Cette présentation montrera comment l’électrochimie offre une méthode simple, rapide et écologique pour produire des matériaux à base de graphène à partir de solutions aqueuses. En ajustant les paramètres électrochimiques et la composition de l’électrolyte, il est possible de contrôler leurs propriétés et de les fonctionnaliser en une seule étape. Des exemples tirés de nos travaux illustreront comment ces matériaux peuvent être conçus pour des applications en biosensing, stockage d’énergie et conversion énergétique durable, notamment les supercondensateurs et électrocatalyseurs.

Résumé : La théorie de l’état de transition est la plus largement utilisée pour décrire les vitesses des réactions. Toutefois, celle-ci ne considère aucunement les effets quantiques et dynamiques. Bien qu’il n’existe pas de version quantique de cette théorie, il existe un modèle considérant ces effets sans empiricité : le « Ring Polymer Molecular Dynamics ». Mon projet de stage : peaufiner cette méthode pour calculer les coefficients de vitesse réactionnelle avec exactitude et faible coût computationnel.

Résumé : L’exploitation des radionucléides et leur utilisation comme source d’énergie soulèvent des préoccupations environnementales, d’où l’importance de pouvoir les quantifier avec précision et rapidité. Or, les méthodes actuelles de mise en solution des échantillons environnementaux présentent souvent d’importantes contraintes de temps et de sécurité. Ce projet visait donc à évaluer le potentiel d’un système de digestion à rayonnement infrarouge (ColdBlock™) pour la calcination et la digestion combinée de différentes matrices environnementales.

Résumé : L’oxyde de zinc (ZnO) est un semi-conducteur présentant un intérêt pour la photocatalyse et la dégradation de polluants organiques persistants. Afin de faciliter la récupération de ce photocatalyseur après sa réaction et d’éviter son accumulation dans l’environnement, une synthèse de nanoparticules cœur-coquilles ayant un revêtement de ZnO sur un noyau de magnétite (Fe3O4) a été effectuée, combinant ainsi des propriétés magnétiques et photocatalytiques. Ces nanocomposites synthétisés ont démontré un potentiel photocatalytique prometteur.

Résumé : Ce projet consiste en l’utilisation de diverses approches et techniques computationnelles afin de caractériser la luminescence de divers complexes d’iodure de cuivre(I). La DFT non périodique est fréquemment utilisée dans la littérature, mais elle ne semble pas adaptée à tous les types de polymères de coordination. Ces particularités illustrent le besoin de la DFT périodique, ce qui représente le centre de l’exploration effectuée durant ce projet.

Résumé : Le Nord du Québec abrite des lichens produisant des métabolites spécialisés, notamment des dibenzofuranes à fort potentiel pharmacologique, dont l’étude demeure limitée par leur faible disponibilité naturelle. Dans ce contexte, le développement d’une voie de synthèse convergente, basée sur l’assemblage de deux synthons préalablement fonctionnalisés, permettra d'investiguer davantage cette classe de composés. Les étapes clés consistent en la préparation des deux synthons, leur assemblage grâce aux couplages de Suzuki-Miyaura et d’Ullmann, ainsi qu’une cyclisation 6-endo-dig.

Résumé : Les analogues de nucléosides ont plusieurs potentiels thérapeutiques comme agents antiviraux et anticancéreux, mais aussi dans les siARN (petit ARN interférent). Certains analogues, grâce à leurs propriétés, permettent d’augmenter la stabilité métabolique et la durée de silençage des siARN. Afin d’évaluer leurs effets après leur incorporation dans des brins d’ARN, il est d’abord nécessaire de les synthétiser. Dans cette optique, un analogue présentant des modifications intéressantes en positions C2’ et C5’ a été synthétisé.

Résumé : Les peptides antimicrobiens font partie intégrante de l’approche moderne face à l’antibiorésistance. La brévibacilline montre une forte activité biologique à spectre large, mais sa forme native, aux chaînes lipophiles, implique des défis pour l’utilisation directe in vivo (biodisponibilité, cytotoxicité). La synthèse d’O-glycosides de thréonine, stéréochimiquement riches et diverses, promet de générer une vaste chimiothèque d’analogues actifs de brévibacilline glycosylée. La fonctionnalisation des glycones permettra la modulation sélective des propriétés physico-chimiques, puis pharmaceutiques, du glycopeptide antimicrobien.

Résumé : Dans la Baie-James, les herbiers de zostère (Zostera marina) ont décliné d’environ 40 % à la fin des années 1990, pour des raisons encore débattues. Nous analysons par LC-MS les lignines des feuilles et des racines afin d’établir des ratios propres à cette espèce. Cette signature permettra de retracer les zostères dans des carottes de sédiments, pour situer leur disparition dans le temps, en comprendre les causes et orienter la restauration de l’écosystème.

Résumé : Pour optimiser le stockage d'énergie des supercondensateurs, des électrodes en oxynitrures de molybdène par nitridation thermique ont été développées, modulant la transition de phase entre MoO₃ et MoN. Les performances électrochimiques culminent lors de cette transition, où le désordre structurel est maximal. Des analyses avancées (DRX, XPS, XAS) démontrent que cet état intermédiaire génère un haut taux de lacunes cationiques, ce qui favorisent l'accès aux sites actifs et l'adsorption d'électrolytes, augmentant drastiquement la capacitance de double couche.

Résumé : Les résidus d’explosifs des composés énergétiques organiques sont un enjeu environnemental important, d’où la recherche sur les éléments du groupe 13 comme le bore ou l’aluminium. Les nitrato et nitritoalanes permettraient d’avoir une décomposition énergétique intéressante et d’atteindre l’objectif environnemental. La chimie du lien Al-ONOx et sa stabilité est très peu rapportée. Il est question de l’étude de la stabilité et de la décomposition par IR et RMN des nitrito/nitratoalanes.

Résumé : Les batteries aux ions lithium sont une composante essentielle de la transition énergétique. Leur recyclage et la valorisation des minéraux critiques et stratégiques qui les contiennent restent cependant un défi. Une avenue prometteuse serait l'utilisation d'un procédé circulaire utilisant un acide organique pour effectuer un recyclage plus durable des batteries usées.

Résumé : Les substances polyfluoroalkylées (PFAS) sont des contaminants environnementaux persistants dont les comportements dépendent fortement de la longueur de leur chaîne carbonée fluorée. La littérature scientifique a établi que la longueur de chaîne influence leurs propriétés chimiques et environnementales. Cependant, les tendances sous-jacentes restent incomprises. Ce projet vise à utiliser la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT) pour étudier une série de PFAS linéaires afin de déterminer de quelles manières les propriétés évoluent.

Résumé : La cocristallisation permet de réaliser une réaction click à l'état solide, sans catalyseur ni solvant, offrant donc des conditions plus vertes. Cette réaction peut être utilisée pour coupler deux stilbènes pour synthétiser un candidat pour les semiconducteurs organiques. La modification des atomes adjacents au triazole formé montre une amélioration des propriétés électroniques, mais déstabilise le réseau cristallin, ce qui provoque la fonte avant la réaction.

Résumé : L’intérêt grandissant pour les éléments de terres rares (ETR) a augmenté leurs utilisations, et, par conséquent, leurs concentrations dans les milieux aquatiques. Pourtant, les mécanismes qui contrôlent leur mobilité sont mal compris. Ce projet documente la distribution des ETR dans les sédiments de trois lacs tempérés : Tantaré (oligotrophe), Maskinongé (mésotrophe) et Swan (eutrophe). Les concentrations d’ETR diminuent le long du gradient d’eutrophisation, suggérant un contrôle par la qualité et quantité de matière organique.

Résumé : Une méthode semi-quantitative permettant la comparaison d'un grand nombre d'échantillons de lichens de l'espèce Cladonia stellaris a été développée et validée. Elle a ensuite été appliquée pour extraire et analyser les métabolites secondaires des échantillons du projet. Au total, 92 spécimens récoltés sur 31 sites différents s'étendant sur plus de 1200 km ont été analysés. L'analyse statistique de ces composés a permis de mettre en évidence des corrélations notables entre certains analytes et leur milieu.

Résumé : Le dichlore est parmi les agents de chloration les plus réactifs et le moins coûteux, mais sa toxicité et son caractère corrosif en limitent l’usage en laboratoire. Nous proposons un générateur de dichlore en flux alimenté à l’hypochlorite de sodium et à l’acide chlorhydrique afin de permettre des chlorations reproductibles et sûres à l’échelle du gramme par jour.

Résumé : Ce stage d'une durée d'un an effectué par Noah Lajoie en milieu industriel s'est étendu de septembre 2025 au mois d'août 2026. L'étudiant a d'abord appris les bases de ce qui a trait à la rhéologie et au bitume modifié par des polymères. Puis, pour la globalité du stage, l'étudiant a travaillé à développer diverses méthodes en rhéologie pour l'entreprise et a fait face à la réalité du travail en laboratoire. Une expérience très enrichissante pour un jeune étudiant.

Résumé : L’industrie des matériaux énergétiques est vastement dominée par les composés organiques énergétiques. Toutefois, certaines avenues restent inexplorées. Présentement, la synthèse de composé énergétique à partir de glucide n’a jamais été rapportée. Dans cette étude, nous nous intéressons plus spécifiquement à l’influence des groupements azoture (-N₃) et nitro (NO₂^-) sur le caractère énergétique d’un glucide, le lévoglucosane. Dans cette contribution, nos divers efforts pour la fonctionnalisation de dérivés énergétiques du lévoglucosane seront présentés.

Résumé : Les biocapteurs électrochimiques à base d’aptamères (E-ABs) permettent des mesures continues en matrices complexes. Une molécule électroactive (rapporteur rédox) greffée à l’aptamère assure la transduction. Afin d’étudier la relation entre le rapporteur et la stabilité des E-ABs, une phénoxazine a été couplée à une séquence d’ADN pour fabriquer des électrodes et comparer leur stabilité au standard, le méthylène bleu. Comme preuve de concept, le candidat a été appliqué à un E-AB avec un aptamère de cocaïne.

Résumé : Des plastiques provenant de décharges nordiques autochtones ont été identifiés par FTIR, puis analysés par ICP-OES, après une digestion acide au micro-ondes pour quantifier As, Cd, Cr, Pb et Zn. La variabilité des concentrations en métaux observée dans les plastiques semble être associée à l’utilisation de différents pigments inorganiques incorporés lors de leur synthèse. Finalement, des tests de lixiviation à divers pH ont montré qu’un milieu acide favorise la lixiviation des métaux.

Résumé : Les champignons du nord du Québec, exposés à des conditions rigoureuses, constituent une source prometteuse de métabolites spécialisés. Ce projet vise l’étude et la caractérisation de molécules bioactives de 23 champignons de Kuujjuarapik, identifiés par séquençage Sanger. Les extraits obtenus par macération dans l’acétate d’éthyle ont été caractérisés par chromatographies via une approche métabolomique. Les plus prometteurs ont été fractionnés puis évalués pour leurs activités biologiques. Les composés actifs pourront ensuite être isolés et identifiés.

Résumé : Les sols résidentiels des régions agricoles représentent une matrice d'intérêt pour l’étude de l'exposition humaine de pesticides. Des échantillons ont donc été collectés et extraits par une méthode QuEChERS, puis analysés à l’aide de la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem. Conjointement, une analyse de risque de l’exposition aux pesticides a été réalisée. Les concentrations varient de 0,15 à 400 ng/g, et la fréquence de détection moyenne est de 3,17 %.

Résumé : Les interactions glucide-protéine jouent un rôle central dans plusieurs processus biologiques, mais demeurent faibles en mode monovalent. La multivalence permet de les amplifier, notamment dans la reconnaissance du disaccharide par EBA-175 de Plasmodium falciparum. Ce projet a permis de synthétiser un dendrimère aromatique à extrémités propargylées. Cette plateforme permettra le greffage de motifs glucidiques par cycloaddition azoture-alcyne catalysée par le cuivre (CuAAC) et l’étude de la reconnaissance multivalente impliquée dans l’invasion érythrocytaire médiée par EBA-175.