Aziz Ghoufi

Maître de Conférences - Responsable du département

Aziz Ghoufi

Adresse courriel : aziz [dot] ghoufi [at] univ-rennes1 [dot] fr

Téléphone : +33 223236993

Numéro de bureau : 126 - Bat 11E

Groupe simulation moléculaire/Fluides aux interfaces & confinés

A l’interface de la physique et de la chimie l’étude de fluides aux interfaces est un terrain de choix pour des « expériences numériques » de type moléculaires. Ces approches permettent d’interpréter et de prédire les grandeurs macroscopiques par une description fine des interactions moléculaires et mésoscopiques. Ainsi, nous développons des approches originales permettant de sonder la structure et la dynamique de ces liquides et de gaz confinés dans des matrices poreuses (CNT, graphène, MOFs, polymères) et/ou adsorbés aux interfaces…

 

 

 

 

Actualités

New article in Chemical Sciences with H. Zhao (Dr), C. Plegrin-Morvan (Student) and G. Maurin of ICG, Montpellier.

 

Cutting-Edge Molecular Modelling to Unveil New In- sights into the Abnormal Guest-Controlled Flexibility of Metal-Organic Frameworks

Osmotic Molecular Dynamics

 

 

World's Top 2% Scientists (Stanford University)

Stanford University has recently published an update of the list of the top 2% most widely cited scientists. The time period of the statistical data of this list ranges from 1960 to 2022, and it is divided into two lists, "Lifetime Scientific Influence Ranking" and "2022 Annual Scientific Influence Ranking". The "Lifetime Scientific Influence Ranking" counts the comprehensive influence performance of scientists during their careers, and the "2022 Annual Influence Ranking" focuses on highlighting the academic influence of scientists in the previous year. This ranking, considered to be the most prestigious worldwide, is based on the bibliometric information contained in the Scopus database and includes more than 200,000 researchers from the more than 10 million scientists considered to be active worldwide, with 22 scientific fields and 176 subfields taken into account.

In the year 2021 list of the top 2% scientists, Dr. Aziz Ghoufi has been included.

The full paper and the full datasets can be viewed here: https://elsevier.digitalcommonsdata.com/datasets/btchxktzyw.

This was taken over by journal IJMS (IF=6.208)

world's top 2%

 

Editors' Highlights (Nature Communications)

Tous les mois les éditeurs de Nat. Comm. choisissent un petit nombre d'articles publiés dans le journal qu'ils pensent être particulièrement intéressant ou important dans le domaine et nous avons donc été choisi comme 'choix de l'éditeur' dans la catégorie 'Inorganic, Nanoscale and Physical Chemistry'. Voici le lien: https://www.nature.com/ncomms/editorshighlights

 

Kaleidoscope - PRE - June 2019

https://journals.aps.org/pre/kaleidoscope/pre/99/6/062607

 

Il y a un an: Conférence IPR:

Mai 2019 Bellaigue Antoine, LAUZIER Alain-Baptiste, Chausson Alexandre rejoignent le groupe simulation moléculaire en tant que stagiaires de L3 P et C durant 2 mois.

Avril 2019 Séparation de phase à l’échelle nanométrique Ou comment rendre un mélange miscible immiscible

Ces dernières années, l’émergence des Nanosciences a ouvert la voie à la manipulation de fluides dans des structures de dimension nanométrique. Il a été ainsi montré des comportements physiques nouveaux dû à la prépondérance des effets de surface à cette échelle.
Récemment, en confinant dans un nanotube de silice hydrophile, un mélange initialement miscible (alcool/hydrocarbure), il a été montré par diffraction de neutrons [1], la formation d’une structure cœur-coquille (Figure 1). En utilisant différents modèles théoriques, il a été suggéré que les molécules d’alcool (tert-butanol) étaient ségrégées à la surface du nanotube tandis que celles de l’hydrocarbure (toluène) se retrouvaient rejetées au cœur du nanotube.
En utilisant la simulation moléculaire et des calculs de propriétés locales comme la tension de surface, des chercheurs de l’Institut de Physique de Rennes, ont reproduit quantitativement ce phénomène et démontré de manière univoque la séparation à l’échelle nanométrique d’un mélange binaire macroscopiquement miscible (Figure 1). Dans le cas du nanotube de silice, ils ont montré que la séparation de phase était reliée à la chimie de surface et à un réseau de liaisons hydrogène s’établissant entre la surface de silice et l’alcool. Ils ont aussi établi la possibilité de contrôler cette « nano-démixtion » en ajustant l’hydrophobicité du matériau poreux. Ainsi, en confinant ce même mélange dans un nanotube de carbone, l’organisation cœur-coquille a pu être inversée. En effet, tandis que le toluène s’accumule à la surface par interactions hydrophobes, l’alcool se retrouve piégé au centre du pore où les molécules optimisent leur réseau de liaisons hydrogène. Ce travail ouvre ainsi la voie à la nanostructuration contrôlée de fluides multiconstituants par confinement.

[1] A.R. Abdel Hamid et al., J. Phys. Chem. C, 120, 9245, 2016.

Ces travaux sont publiés dans NPJ Computational Materials
Référence :
Ilham Essafri, Denis Morineau et Aziz Ghoufi
Microphase separation of a miscible binary liquid mixture under confinement at the nanoscale
Npj computational Materials, 5, 42, 2019.
 

Mars 2019 Molecular decrypting of the anomalous dynamics of a confined gas in a Metal-Organics Framework material

Researchers from the “Institut de Physique de Rennes” (A. Ghoufi) and from the “Institut des Sciences Chimiques de Rennes” (N. Audebrand, L. Le Pollès, C. Roiland, T. Bataille et R. Boulé) just decrypted the microscopic mechanisms ruling the anomalous dynamics of confined methanol in the soft NH2-MIL-53 (Al) Metal Organic-Framework (MOF). This porous material is flexible and can undergo a reversible structural transition from external stimuli as electrical field or mechanical pressure. This flexibility can therefore strongly impact the dynamics of guest molecules and affect the macroscopic properties such as gas adsorption, storage and separation. By combining Monte Carlo and Molecular Dynamics simulations, rotational and translational dynamics of confined methanol have been examined.

This study allowed us to shed light on the interplay of dynamics of confined fluids and flexibility of porous material and to highlight the physical insights in diffusion mechanisms of confined molecules. Anomalous translational diffusion was evidenced due to a dynamical heterogeneity caused by a combination of a localized dynamics at the sub-nanometric scale and translational jumps between nano-domains in a zigzag scheme between the hydroxide group of the NH2-MIL-53 (Al). Actually, the non-Fickian dynamics of methanol is the result of the specific host-guest interactions and the MOF flexibility involving the pore opening. Eventually, a decoupling between both rotational and translational dynamics related to a breaking in the Stockes-Einstein relation was highlighted. These mechanisms are illustrated in the Figure below.

 

Décembre 2018 A venir dans Science-Ouest - 'Dessaler l’eau de mer à moindre coût'
SO n° 367 – p.7 https://www.espace-sciences.org/sciences-ouest/367/actualite/mieux-dessaler-l-eau-de-mer
 

24/11/2018 Article Ouest-France - 'il veut rendre abordable le dessalement'
 

 

29/10/2018 - Actualités INP (2018)

Des simulations numériques ont montré que le nitrure de bore hexagonal constitue un matériau nanoporeux très efficace pour le dessalement de l'eau de mer à moindre coût.
Ce résultat a débouché sur la réalisation de membranes en cour de test.
 

 

 

01/10/2018 - Hengli Zhao rejoint le groupe simulation moléculaire en tant que doctorant

Le groupe simulation moléculaire du département Matériaux Nanosciences souhaite la bienvenue à Hengli Zhao qui nous a rejoints le 1er octobre en tant que doctorant. Il explorera numériquement les effets de l’application d'une contrainte mécanique sur les performances d'adsorption/séparation de gaz dans des matériaux poreux de type MOFs. Cette thèse encadrée par A. Ghoufi s’inscrit dans le cadre de l’ANR Meacopa en collaboration avec le groupe DAMP de Montpellier, MADIREL de Marseille et IMAP de l’ENS/ESPCI de Paris.
 

27/09/2018 - Actualités INC (2017)

Chaque année, en décembre, sont publiées les actualités de l’Institut National de Chimie (INC). A ce titre retrouvez les travaux du département groupe simulation moléculaire de l’IPR (page 26) dans les Actualités 2017 En bref de l’INC.
 

 

Production scientifique