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des thèses françaises
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Réactivité de nanoparticules aux interfaces chargées : phénomènes électrocinétiques à l'échelle nanométrique : transfert électronique en milieu colloïdal
| Auteur / Autrice : | Ivan Lucas |
| Direction : | Pierre Turq |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Chimie - Physique et chimie analytique |
| Date : | Soutenance en 2007 |
| Etablissement(s) : | Paris 6 |
Résumé
L'obtention d'un liquide à la fois magnétique et conducteur est possible en dispersant, par voie électrochimique, des nanoparticules d'oxyde de fer dans des métaux liquides à température ambiante (mercure et gallium). Les mécanismes intervenant dans la transformation électrochimique de particules chargées constituées de milliers d'atomes restent cependant mal connus. Dans ce but, nous avons choisi de décrire la réactivité de nanoparticules à l'instar d'espèces ioniques électroactives en traitant d'abord l'approche de la particule chargée vis-à-vis d'une surface chargée et ensuite le transfert électronique entre la particule et l'électrode. Il a fallu dans un premier temps comprendre les mécanismes de charge et décharge des particules en fonction des conditions expérimentales de pH, de force ionique et de fraction volumique. Cela a été possible en couplant aux méthodes de titrations chimiques, les méthodes électrocinétiques et en utilisant les outils théoriques adaptés. Ensuite, l'association de la microscopie à champ proche, des techniques optiques (réflectométrie) et des mesures électrochimiques, réalisées sur des substrats métalliques solides de très faible rugosité, nous a permis d'interpréter les résultats obtenus sur électrode liquides (mercure) et d'envisager l'adsorption contrôlée des particules. Enfin, l'étude détaillée des transformations électrochimiques montre que sous certaines conditions, les particules gardent leurs propriétés de taille et de forme après avoir subi la réaction électrochimique justifiant leur utilisation dans la préparation d'un liquide magnétique conducteur.