Nanoelectrode ensembles for electrochemical sensing purposes

• Auteur / Autrice : Manuela De Leo
• Direction : Alexander Kuhn, Paolo Ugo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie analytique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec Università Ca' Foscari Venezia (Venise, Italie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microélectrodes

Réactions dirigées

Électrocatalyse

Biocapteurs

Mots clés libres

NanoElectrodes

Synthèse par template

Etching

Résumé

L'objectif de ce travail de recherche est le développement et l'utilisation d'ensembles de nano-électrodes (NEE) pour les applications sensorielles. Les travaux se sont orientés vers la préparation et la caractérisation des nano-électrodes, ainsi que vers l'application des NEE comme dispositifs électrochimiques pour biocapteurs et pour un système d'analyse par flux. La synthèse par template constitue une des techniques les plus innovantes pour la construction d'ensembles de NEEs (ensembles non ordonnés d'électrodes nano-scopiques). Cette technique utilise des membranes de filtration microporeuses comme ''moule'' pour le dépôt de nano-fibres de métal dans les pores. Bien que la synthèse par template se soit montrée un instrument valide, simple et peu coûteux pour la prépartion de nano-structures de métal (nanofibres, nanotubes, etc), la préparation des NEES s'avère toutefois difficile, principalement en ce qui concerne la reproductibilité. Nous avons donc apporté des améliorations à la procédures de fabrication des NEEs et plus particulièrement à la procédure de dépôt d'or par voie electroless. Ajfin de tester les performances électro-analytiques des NEEs, il a été développé un système de standardisation basé sur la comparaison analytique entre les voltamogrammes cycliques (CV) expérimentaux enregistrés avec les NEEs et les modèles des CV obtenus par simulation digitale. L'utilisation des NEEs comme support de biocapteurs électrochimique s'est montrée limitée du fait que la surface de l'électrode utilisée pour l'immobilisation des enzymes et/ou des médiateurs est très restreinte. De ce fait, il a été proposé une procédure différente de fabrication des NEEs dans laquelle les naodisques sont substitués par des nanofibres. Pour arriver à ce résultats, la surfac des NEEs traditionnelles a été traitée par une plasma d'oxygène et par un mélange approprié de solvants (CH2CL2-CH3CH2OH), ce qui conduit à la dissolution contrôlée d'une partie de la membrane du polycarbonate et aboutit ensuite à la formation de structures tridimensionnelles (3D-NEEs).