Sedimentology of a profile from Etoliko Lagoon, Western Greece

A key feature of Greece is the large amount of historical and archaeological records. The sedimentary record of the Etoliko Lagoon, Aetolia, Western Greece, offers an ideal opportunity to study human-environment interaction and to disentangle natural and anthropogenic imprints in the sedimentary record. By applying an interdisciplinary approach of combining geoscientific methods (XRF, LOI, grain size analysis) with archaeological and historical records, the 8.8 m long sedimentary sequence ETO1C reveals the palaeoenvironmental history of the lagoon and its catchment since 11,670 cal BP. With a thorough chronology based on 14C age-depth-modelling including varve counting, different evolutionary stages were put in a chronological context. These stages include a lake period (11,670-8310 cal BP) followed by a period of sporadic saltwater intrusion (8310-1350 cal BP) as a result of continuing transgression. Phases of limnic predominance associated with freshwater inflow of episodically activated distributaries (around 5230 cal BP) still occurred. By 1350 cal BP, ongoing sea level rise had connected the lagoons of Etoliko and Messolonghi and freshwater influence had ceased. With the onset of settlement activity in the Late Helladic (1700-1100 cal BC) humans took advantage of the prevailing environmental landscape. A sudden increase in coarse sedimentation correlates with the history of human occupation with its peak of prosperity from the Late Helladic until the end of the Hellenistic Period (30 cal BC).

Element concentrations of bulk sediment from the Southern Cape Basin

High-resolution records of Ca and Sr were obtained from shipboard XRF analyses of bulk sediments in five gravity cores from the southern Cape Basin, South Atlantic Ocean. Sr/Ca ratios display regular glacial/interglacial variations of 14-40% and reveal a close correlation with the SPECMAP record, minimum Sr/Ca ratios appearing during glacial (delta18 O) maxima, distinct increases during periods of deglaciation, and highest ratios in interstadials. Shifts in carbonate-producing phytoplankton and/or zooplankton assemblages over glacial/interglacial cycles are suggested to be the main cause for the observed variations in Sr/Ca patterns. Quick assessment of the relationship between Sr/Ca ratios and the SPECMAP record made it possible to easily transfer an age model to the newly collected cores already during the cruise.

(Table 1) Water chemistry of groundwater and snow samples from three sites in Ontario, Canada

Snow samples collected from hand-dug pits at two sites in Simcoe County, Ontario, Canada were analysed for major and trace elements using the clean lab methods established for polar ice. Potentially toxic, chalcophile elements are highly enriched in snow, relative to their natural abundance in crustal rocks, with enrichment factor (EF) values (calculated using Sc) in the range 107 to 1081 for Ag, As, Bi, Cd, Cu, Mo, Pb, Sb, Te, and Zn. Relative to M/Sc ratios in snow, water samples collected at two artesian flows in this area are significantly depleted in Ag, Al, Be, Bi, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb, Tl, V, and Zn at both sites, and in Co, Th and Tl at one of the sites. The removal from the waters of these elements is presumably due to such processes as physical retention (filtration) of metal-bearing atmospheric aerosols by organic and mineral soil components as well as adsorption and surface complexation of ionic species onto organic, metal oxyhydroxide and clay mineral surfaces. In the case of Pb, the removal processes are so effective that apparently ''natural'' ratios of Pb to Sc are found in the groundwaters. Tritium measurements show that the groundwater at one of the sites is modern (ie not more than 30 years old) meaning that the inputs of Pb and other trace elements to the groundwaters may originally have been much higher than they are today; the M/Sc ratios measured in the groundwaters today, therefore, represent a conservative estimate of the extent of metal removal along the flow path. Lithogenic elements significantly enriched in the groundwaters at both sites include Ba, Ca, Li, Mg, Mn, Na, Rb, S, Si, Sr, and Ti. The abundance of these elements can largely be explained in terms of weathering of the dominant silicate (plagioclase, potassium feldspar, amphibole and biotite) and carbonate minerals (calcite, dolomite and ankerite) in the soils and sediments of the watershed. Arsenic, Mo, Te, and especially U are also highly enriched in the groundwaters, due to chemical weathering: these could easily be explained if there are small amounts of sulfides (As, Mo, Te) and apatite (U) in the soils of the source area. Elements neither significantly enriched nor depleted at both sites include Fe, Ga, Ge, and P.

Chemical composition of ocean manganese nodules from the Pacific Ocean using different techniques

Mineralogical and chemical analyses performed on 67 ferromanganese nodules from widely varying locations and depths within the marine environment of the Pacific Ocean indicate that the minor element composition is controlled by the mineralogy and that the formation of the mineral phases is depth dependent. The pressure effect upon the thermodynamics or kinetics of mineral formation is suggested as the governing agent in the depth dependence of the mineralogy. The minor elements, Pb and Co, appear concentrated in the dMnO2 phase, whereas Cu and Ni are more or less excluded from this phase. In the manganites, Pb and Co are relatively low in concentration, whereas Cu and Ni are spread over a wide range of values. The oxidation of Pb and Co from divalent forms in sea water to higher states can explain their concentration in the dMnO2 phase.

La création poétique à travers la "Correspondance Jules Supervielle-Etiemble"

A travers l’étude de la Correspondance Jules Supervielle-Etiemble et sa confrontation avec les manifestes du poète que sont  « Eléments d’une poétique » et « En songeant à un art poétique », notre article tente de définir la spécificité de la conception supervilienne de la poésie tout en évoquant les difficultés du poète à extérioriser, dans les premières années de sa jeunesse, les images inhérentes à son univers intérieur, et en faisant l’inventaire de quelques principes qui régissent son activité poétique : le refus de toutes les esthétiques et de toutes les techniques qui régissent préalablement la création poétique, l’adoption d’une technique a posteriori ou d’une « technique mouvante qui ne se fixe qu’à chaque poème », le travail de corrections, de retouches et de ratures, et le culte de l’oubli considéré moins comme une défaillance de la mémoire que comme le catalyseur des associations et images inattendues.

Development of the Oxide Ion Conductor Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) for Solid Oxide Cells

Na0.5Bi0.5TiO3 (NBT) is a well-known lead-free piezoelectric material with potential to replace lead zirconate titanate (PZT),1 however high leakage conductivity for the material has been widely reported.2 Through a combination of Impedance Spectroscopy (IS), O2- ion transference (EMF) number experiments and O18 tracer diffusion measurements, combined with Time-of-flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOFSIMS), it was identified that this leakage conductivity was due to oxygen ion conductivity. The volatilization of bismuth during synthesis, causing oxygen vacancies, is believed to be responsible for the leakage conductivity.3 The oxide-ion conductivity, when doped with magnesium, exceeds that of yttria-stabilized zirconia (YSZ) at ~500 °C,3 making it a potential electrolyte material for Intermediate Temperature Solid Oxide Cells (ITSOCs). Figure 1 shows the comparison of bulk oxide ion conductivity between 2 at.% Mg-doped NBT and other known oxide ion conductors.

As part of the UK wide £5.7m 4CU project, research has concentrated on trying to develop NBT for use in Intermediate Temperature Solid Oxide Cells (ITSOCS). With the aim of achieving mixed ionic and electronic conduction, transition metals were chemically doped on to the Ti-site. A range of experimental techniques was used to characterize the materials aimed at investigating both conductivity and material structure (Scanning Electron Microscopy (SEM), IS, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and X-ray Absorption Spectroscopy (XAS)). The potential for NBT as an ITSOC material, as well as the challenges of developing the material, will be discussed.

(1) Takenaka T. et al. Jpn. J. Appl. Phys 1999, 30, 2236.

(2) Hiruma Y. et al. J. Appl. Phys 2009, 105, 084112.

(3) Li. M. et al. Nature Materials 2013, 13, 31.

Corrosion resistance of self-growing TiC coating on SIMP steel in LBE at 600 °C

SIMP steel was newly developed as a candidate structural material for the accelerator driven subcritical system. The serious decarburization of SIMP steel because of the high Si content was used to successfully form a self-growing TiC coating on the surface, after the Ti deposition as a first step. This TiC layer can effectively protect the surface from the static liquid lead-bismuth eutectic (LBE) corrosion at 600 °C up to 2000 h in the low oxygen LBE. However, in the oxygen saturated LBE, the TiC coating is oxidized into porous TiO2 after only 500 h and fails to protect. Therefore, the self-growing TiC coating is desired only when the oxygen content of LBE is strictly controlled on a low level.

Synthèse de sulfilimines et de sulfoximines catalysée par les métaux de transition

Les sulfilimines et les sulfoximines sont des motifs structuraux dont l’intérêt synthétique est grandissant, notamment du fait de leurs applications en chimie médicinale et en agrochimie. Les travaux rapportés dans cet ouvrage décrivent le développement de nouvelles méthodes de synthèse efficaces pour la production de ces unités atypiques. Ces méthodes sont basées sur la réactivité d’une source d’azote électrophile, vis-à-vis de thioéthers et de sulfoxydes. L’utilisation d’un complexe métallique introduit en quantité catalytique a permis de favoriser le processus réactionnel. En tirant bénéfice de l’expertise de notre groupe de recherche sur le développement de réactions d’amination stéréosélectives de liaisons C-H et d’aziridination de styrènes, nous avons d’abord étudié la réactivité des N-mésyloxycarbamates comme source d’azote électrophile. Après avoir optimisé sa synthèse sur grande échelle, ce réactif chiral a été utilisé dans des réactions d’amination de thioéthers et de sulfoxydes, catalysées par un dimère de rhodium (II) chiral. Un processus diastéréosélectif efficace a été mis au point, permettant de produire des sulfilimines et des sulfoximines chirales avec d’excellents rendements et sélectivités. Au cours de l’optimisation de cette méthode de synthèse, nous avons pu constater l’effet déterminant de certains additifs sur la réactivité et la sélectivité de la réaction. Une étude mécanistique a été entreprise afin de comprendre leur mode d’action. Il a été observé qu’une base de Lewis telle que le 4-diméthylaminopyridine (DMAP) pouvait se coordiner au dimère de rhodium(II) et modifier ses propriétés structurales et redox. Les résultats que nous avons obtenus suggèrent que l’espèce catalytique active est un dimère de rhodium de valence mixte Rh(II)/Rh(III). Nous avons également découvert que l’incorporation de sels de bispyridinium avait une influence cruciale sur la diastéréosélectivité de la réaction. D’autres expériences sur la nature du groupe partant du réactif N-sulfonyloxycarbamate nous ont permis de postuler qu’une espèce nitrénoïde de rhodium était l’intermédiaire clé du processus d’amination. De plus, l’exploitation des techniques de chimie en débit continu nous a permis de développer une méthode d’amination de thioéthers et de sulfoxydes très performante, en utilisant les azotures comme source d’azote électrophile. Basée sur la décompositon photochimique d’azotures en présence d’un complexe de fer (III) simple et commercialement disponible, nous avons été en mesure de produire des sulfilimines et des sulfoximines avec d’excellents rendements. Le temps de résidence du procédé d’amination a pu être sensiblement réduit par la conception d’un nouveau type de réacteur photochimique capillaire. Ces améliorations techniques ont permis de rendre la synthèse plus productive, ce qui constitue un élément important d’un point de vue industriel.

Coordination of phosphido-boratabenzene ligands to transition metals

Environ 90% des composés produits industriellement sont fabriqués à l’aide de catalyseurs. C’est pourquoi la conception de catalyseurs toujours plus performants pour améliorer les procédés industriels actuels est toujours d’intérêt. De la grande variété de complexes avec des métaux de transition rapportés jusqu’à présent, les complexes zwitterioniques attirent notre attention par leurs activités catalytiques souvent supérieures aux complexes cationiques normaux. Un complexe métallique zwitterionique est un fragment métal-ligand neutre où la charge positive est située sur le centre métallique et où la charge négative est délocalisée sur un des ligands liés au métal. Nous proposons la synthèse de ligands anioniques phosphine comportant des groupements borates et boratabenzènes. Cette dernière espèce est un cycle à 6 membres où l’un des atomes de carbone est remplacé par un atome de bore et qui est négativement chargé. La capacité de ces phosphines anioniques à se lier à un centre métallique à l’aide de la paire libre du phosphore est due à la nature du lien P-B qui défavorise l’interaction entre la paire libre du phosphore et l’orbitale p vide du bore. Les propriétés de di-tert-butylphosphido-boratabenzène (DTBB) comme ligand phosphine anionique hautement donneur et encombré ainsi que la découverte de ses modes de coordination inhabituels pour stabiliser les métaux de transition insaturés ont été étudiés au cours de ce travail. De nouvelles perspectives sur les modes de coordination de phosphido-boratabenzène et la force de l’interaction du lien P-B seront discutées ainsi que les applications catalytiques. Nous avons d’abord étudié la coordination η1 avec des complexes de fer, ce qui nous a fourni des données quantitatives précieuses sur la capacité du DTBB d’agir comme ligand très donneur par rapport aux autres ligands donneurs bien connus. La capacité du DTBB à changer de mode de coordination pour soutenir les besoins électroniques du métal a été démontrée par la découverte d’une nouvelle espèce ferrocenyl phosphido-boratabenzène et sa nucléophilie a été étudiée. Au meilleur de notre connaissance, aucun exemple d’un ligand boratabenzène coordonné aux métaux du groupe 11 n’existe dans la littérature. Voilà pourquoi nous avons décidé d’explorer les modes de coordination du ligand DTBB avec Cu(I), Ag(I) et Au(I). A notre grande surprise, le ligand DTBB est capable de stabiliser les métaux du groupe 11 aux états d’oxydation faibles par une liaison MP qui est une coordination du type η1, un mode de coordination guère observé pour les ligands boratabenzène. Pendant nos travaux, notre attention s’est tournée vers la synthèse d’un complexe de rhodium(I) afin de tester son utilité en catalyse. A notre grande satisfaction, le complexe Rh-DTBB agit comme un précatalyseur pour l’hydrogénation des alcènes et alcynes à la température ambiante et à pression atmosphérique et son activité est comparable à celle du catalyseur de Wilkinson. Dans un désir d’élargir les applications de notre recherche, notre attention se tourna vers l’utilisation des composés du bore autres que le boratabenzène. Nous avons décidé de synthétiser une nouvelle espèce phosphido-borate encombrée. Lorsqu’elle réagit avec des métaux, l’espèce phosphido-borate subit un clivage de la liaison P-B. Toutefois, cette observation met en évidence la singularité et les avantages de la stabilité de la liaison P-B lors de l’utilisation du fragment boratabenzène. Ces observations enrichissent notre compréhension des conditions dans lesquelles la liaison P-B du ligand DTBB peut être clivée. Ces travaux ont mené à la découverte d’un nouveau ligand ansa-boratabenzène avec une chimie de coordination prometteuse.

Développement d'un matériau photocatalytique pour l'oxydation de méthanol dans l'eau

La photocatalyse est un procédé d’oxydation avancé très intéressant puisqu’il ne nécessite l’ajout d’aucun réactif chimique. Beaucoup de compagnies souhaitent utiliser ce procédé pour le traitement des gaz et des eaux. Les services Exp inc. est une compagnie qui s’intéresse à la dégradation des composés organiques volatils en milieu aqueux. Ils ont comme objectif d’améliorer leurs technologies et d’en développer de nouvelles comme la photocatalyse. L’objectif ce de projet de maîtrise est de développer un matériau capable d‘oxyder le méthanol en phase aqueuse. Le développement d’un tel photocatalyseur permet d’évaluer systématiquement l’impact de toutes les modifications apportées à un matériau de base et d’en comprendre les bénéfices. Le matériau préparé est basé sur des nanotiges de WO3 synthétisées par voie hydrothermale où l’on ajoute des nanoparticules de TiO2 pour former un composé mixte. Un co-catalyseur de réduction, le platine, est ajouté par photodéposition sur le composé TiO2/WO3. Le produit est finalement traité à l’hydrogène pour en augmenter l’activité catalytique. Pour tester les matériaux, un réacteur photocatalytique a été conçu. Le réacteur possède deux configurations, soit une avec une lampe ultraviolette plongée dans l’eau et une avec une bande de diodes électroluminescentes bleues autour du réacteur. Les modifications, telles que le traitement sous hydrogène et l’ajout de platine, augmentent considérablement l’activité des photocatalyseurs. Les nanotiges de WO3 possèdent une faible surface spécifique offrant donc une activité inférieure à un autre composé avec plus de surface. L’activité des photocatalyseurs est plus faible que celles desprocédés utilisant du peroxyde. Cependant, plusieurs avantages sont remarqués. La photocatalyse se fait à pH neutre et il est possible d’utiliser de la lumière visible. Un matériau photocatalytique basé sur des nanoparticules de WO3 à haute surface spécifique avec du TiO2, du platine et traité à l’hydrogène pourrait offrir une avenue intéressante pour Exp inc.