Développement de méthodes de Fractionnement par couplage Flux-Force (FFF)-multi-détection pour la caractérisation de nanotubes de carbone dispersés en milieu aqueux.

Development of Field Flow Fractionation techniques for the characterization of carbon nanotubes dispersed in aqueous media.

• Auteur / Autrice : Julien Gigault
• Direction : Gaëtane Lespes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique et environnement
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fractionnement par couplage flux-force

Nanoparticules

Chimie analytique

Nanotubes

Résumé

Les nanotubes de carbone (CNT) de par leurs propriétés exceptionnelles sont devenus l’objet d’une recherche et d’un développement intensifs, et des multinationales comme des industries de pointe en ont fait leur priorité en terme de production et d’utilisation. Pour mieux maîriser et optimiser leurs propriétés et leurs applications, il est essentiel de les caractériser physico-chimiquement. En effet leurs propriétés, leurs applications et leur devenir dans l’environnement sont intimement liés à leurs tailles, leurs charges et leurs comportements dans un milieu donné. Il est admis qu’il y a un manque considérable d’outils analytiques permettant une caractérisation suffisament exhaustive des CNT dans un échantillon donné. C’est afin d’apporter des réponses à ces questions que cette thèse a été réalisée. Elle a eu pour objectif de développer et d’optimiser des méthodes basées sur l’association de techniques de fractionnement par couplage flux-force (« Asymmetrical Flow Field-Flow Fractionation » et « Cyclical Electrical Field Flow Fractionation ») avec différents détecteurs comme l’UV-Vis et la diffusion de lumière (MALS) pour la caractérisation des nanotubes de carbone dispersés en milieu aqueux. A travers la l’évaluation des performances analytiques (en termes de justesse et de reproductibilité), les potentialités des différentes méthodologies développées dans ce travail de thèse et la pertinence des résultats obtenus qu’elles permettent d’obtenir ont été démontrées.

The unique properties of Carbon Nanotubes (CNT) make them the subject of intensive research and development, and some companies such as high-tech industries have made them their priority in terms of production and use. To better understand and optimize their properties and applications, it is crucial to characterize them according to different physicochemical parameters. Indeed, their properties, applications and environmental fate are intimately linked to their sizes, charge and behavior in a given medium. It is recognized that there is a considerable lack of analytical tools and comprehensive study allowing to characterize CNT in a given sample. This work has been performed to provide answers to these questions. It aimed to develop and optimize methods based on hyphenation of Field Flow Fractionation techniques (Asymmetrical Flow Field-Flow Fractionation and Cyclical Electrical Field Flow Fractionation) to different detectors such as UV-Vis and light scattering (MALS) for the characterization of carbon nanotubes dispersed in aqueous media. The evaluation of the analytical performances (accuracy and reproductibility) allows the potentialities of all of the methods developed in this work as well as the relevance of the results that they give to be demonstrated.