Modification de surface de différents matériaux pour les applications biologiques et environnementales

Surface modification of different materials for biological and environmental applications

• Auteur / Autrice : Flavia Fioresi
• Direction : Franck Le Derf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale normande de chimie (Caen)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation de la thèse : Université de Rouen Normandie (1966-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie organique, bioorganique : réactivité et analyse (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Souad Ammar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Julien Vieillard, Nadine Mofaddel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Mehdi Chehimi, Steeve Reisberg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Déchets agricoles -- Recyclage

Résonance plasmonique de surface

Biocapteurs

Silane -- Dérivés

Sels de diazonium

Fonctionnalisation chimique

Chimie des surfaces

Mots clés libres

Chimie des surfaces

Fonctionnalisation chimique

Sels de diazonium

Silanes

Biocapteurs

Résonance plasmonique de surface

Agro-déchets

Surface chemistry

Chemical functionalization

Diazonium salts

Silanes

Biosensors

Surface plasmon resonance

Agro-waste

Résumé

Depuis près d'un siècle, les chercheurs déploient des efforts importants pour apporter de nouvelles propriétés aux matériaux et aujourd'hui la modification de surface des matériaux est plus que jamais un sujet de recherche très attractif lié à une variété d'applications industrielles prometteuses. Le développement d'une méthodologie simple pour caractériser les interactions biomoléculaires a été, au fil des ans, une technologie indispensable pour soutenir les recherches dans les domaines de la biologie et de la microbiologie en raison de son haut degré de sensibilité. La fonctionnalisation de surface par revêtement chimique est une solution prometteuse pour obtenir de nombreuses propriétés bien définies. Cette étude présente la faisabilité de la fonctionnalisation de la surface de l'or en utilisant une chimie basée sur les sels d'aryldiazonium pour le développement de biocapteurs appliqués à la technologie de résonance plasmonique de surface (SPR). Une technique de haute qualité utilisée pour mesurer les interactions biomoléculaires en temps réel dans un environnement label-free. Depuis de nombreuses années, les activités industrielles sont responsables de la pollution de l'atmosphère. Bien que différents gaz à effet de serre soient impliqués dans la pollution atmosphérique, le CO2 reste l'un des plus importants en raison de ses concentrations élevées dans l'atmosphère et de sa capacité à provoquer des maladies graves. Plusieurs études dans la littérature ont démontré que certains adsorbants tels que les charbons actifs, les tamis basiques de silice fonctionnalisés, les zéolithes, etc. bien que disponibles dans le commerce sont encore sophistiqués et coûteux limitant leur application. Cependant, il est toujours nécessaire de capter le CO2 pour des activités à coûts d'exploitation limités. L'objectif de cette étude est de valoriser l’écorce du cacao, une ressource d'agro-déchets prête à l'emploi et facile à modifier, en tant que matériaux peu coûteux pour l'adsorption du CO2 et l'élimination des toxines des déchets industriels en solution appliquant un traitement chimique à partir des sels de diazonium et des composés de silane pour modifier ses propriétés physico-chimiques.

For almost a century, the researchers have been making important efforts in order to bring new properties to materials and nowadays surface modification of materials is more than ever a very attractive research subject related to a variety of promising industrial applications. The development of simple methodology to characterize biomolecular interactions has been, over the years, an indispensable technology to support researches in the areas of biology and microbiology due its high degree of sensitivity. Surface functionalization by chemical coating is a promising solution to obtain numerous well-defined properties. This study presents the feasibility of gold surface functionalization using a chemistry based on aryldiazonium salts to the biosensors development applied to Surface Plasmon Resonance (SPR) technology. A high-quality technique used to measure biomolecular interactions in real time in a label free environment. Since many years, industrial activities are responsible to the pollution of the atmosphere. Although different greenhouse gases being involved in atmospheric pollution, CO2 is still one of the most important due its high concentrations in the atmosphere and due to its ability to induce serious health disease. Several studies in the literature have demonstrated that some adsorbents such as activated carbons, basic functionalized silica sieves, zeolites, etc.. although commercially available are still sophisticated and expensive limiting their application. However, there is still a need to capture CO2 for activities with limited operating cost. The objective of this study is to promote the cocoa shell, an agro-waste resource ready to use and easy to modify, as low-cost materials for CO2 adsorption and toxins removal from industrial waste in solution applying a chemical treatment from diazonium salts and silane compounds to modify its physic-chemical properties.