Auto-assemblage supramoléculaire de canaux ioniques vers des matériaux membranaires et des capteurs électro-chimiques macro-organisés

Supramolecular self-assembly of ion and electochemical channels toward macro-organised membrane materials and electrochemical sensors

• Auteur / Autrice : Yann Le Duc
• Direction : Mihai Barboiu, Bernold Hasenknopf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 17/12/2010
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Européen des membranes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Ahmad Mehdi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mihai Barboiu, Pierre Rabu, Sophie Tingry
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nicolas Giuseppone

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrochimie

Sol-gel, Procédé

Matériaux poreux

Chimie biomimétique

Chimie supramoléculaire

Mots clés libres

Chimie supramoléculaire

Canaux biomimétiques

Materiaux mésoporeux hybrides

Sol-gel

Confinement hydrophobique

Electrochimie

Supramoleculare chemistry

Biomimetic channels

Hybrid mesoporous materials

Sol-gel

Hydrophobic confinement

Electrochemistry

Résumé

L'objectif de ces travaux de thèse concerne l'étude de l'apport de la chimie supramoléculaire à différents niveaux de la science membranaire. Lors de la première partie de nos travaux, nous avons étudié les capacités d'auto-organisation dynamique de molécules bolaformes. Des études de caractérisations ont permis de déterminer différentes structures, dont la formation de canaux ioniques ou aqueux pour certaines. Les capacités de transport de ces molécules auto-assemblés au sein de bicouches lipidiques a été déterminé. Une autre étude concerne l'utilisation d'un milieu hydrophobe, par des interactions supramoléculaire de type forces de Van der Waals, pour confiner de nouvelles fonctionnalisations dans des matériaux mésoporeux. Différents matériaux, dont les utilisations varient avec les molécules confinées, ont été obtenus et caractérisés par plusieurs méthodes d'analyses. Suite à ces résultats, nous avons spécifiquement étudié et optimisé l'utilisation de matériaux silicés électrodéposés sur la surface d'électrodes, puis fonctionnalisés par des chaînes alkyles, pour former des capteurs électrochimiques en étudiant le cas du fullerène.

The main objective of this study concerns the contribution of supramolecular chemistry at different level of membrane science. During the first part of our work, we have studied the dynamic self-organizing capacities of bolaform molecules. Different characterization techniques allowed us to define different structures, including ion or water channels for some of them. Transport capacities of those self-assembling molecules through lipid bilayers have been determined by several tests. Another study is about the use of a hydrophobic environment, by supramolecular interactions such as Van der Waals forces, to confine new functionalization inside mesoporous materials. Different materials, which use is determined by the confined molecules, have been obtained and characterized by several analysis methods. Furthermore, we have studied and optimized the use of electrodeposited silice materials on electrodes surface, then functionalized by alkyl groups, to form electrochemical captors by studying specifically the fullerene case.