Graphites Naturels Expansés (GNE) : caractérisation de la texture poreuse : utilisation comme nouveau matériau support pour capteurs électrochimiques

Expanded Natural Graphites : Characterization of the porous texture : Utilisation as a new materail for the development of electrochemical sensors

• Auteur / Autrice : Carole Calas-Blanchard
• Direction : Jean-Louis Marty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Agrochimie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Enzymes immobilisées

Graphite

Porosité

Biocapteurs

Résumé

Ce travail repose sur la carctérisation de la texture poreuse d'un graphite naturel expansé (GNE) et sur son utilisation comme transducteur dans les capteurs électrochimiques. Généralement, les milieux poreux sont étudiés par des méthodes d'adsorption de gaz, des mesures au pycnomètre à helium et au porosimètre à mercure. Les propriétés de conduction électronique du GNE nous ont permis d'envisager la caractérisation deu matériau par des méthodes électrochimiques. Les résultats en terme de surface spécifique et de volume poreux sont très satisfaisants mais contrairement aux méthodes classiques, ces méthodes ne permettent pas de connaître la distribution et la taille des pores du matériau. En revanche, elles ont amené à un calcul de diamètre moyen de pore et ont permis de suggérer que la valeur de la capacité de la double couche, initialement supposé constante, semble finalement dépendre des différents types de surface du matériau. Dans un deuxième temps, le matériau est utilisé comme transducteur en vue de construire un biocapteur dont l'élement sensible est une enzyme de la famille des déshydrogénases NAD+/dépendantes. Un traitement préalable du GNE comprimé semble très favorable puisqu'il permets non seulement de générer des groupes fonctionnelles de surface mais aussi de supprimer des substances dénaturantes à l'égard de l'enzyme. L'oxydation électrocatalytique du NADH sur le matériau traité conduit à la formation de NAD enzymatiquement actif. La partie concernant la mise au point proprement dite du biocapteur n'a pu être menée à bien compte tenu des nombreuses difficultés rencontrées. A ce jour, il semblerait que les problèmes persistants soient principalement liés à une dénaturation progressive de l'enzyme immobilisée.