Développement de systèmes photochimiques à base de Quantum Dots hydrosolubles de type coeur CdSe et coeur-coquille CdSe/ZnS

Development of photochemical systems based core CdSe or core-shell CdSe/ZnS water-soluble Quantum Dots

• Auteur / Autrice : Timothée Chauviré
• Direction : Serge Gambarelli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique moléculaire et structurale
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Service de chimie inorganique et biologique (Grenoble ; 19..-2015)
• Jury : Président / Présidente : Frédérique Loiseau
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Maurel, Chantal Guillard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Bruno Guigliarelli, Nathalie Herlin-Boime

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoparticules

Catalyse photorédox

Mots clés libres

Photocatalyse redox

8oxodG

Acides Aminés

RPE

Hydrosolubles

Quantum Dots

Redox Photocatalysis

8oxodG

Amino acids

RPE

Water-soluble

Quantum Dots

Résumé

L'utilisation de nanoparticules semi-conductrices colloïdales, appelées quantum dots, est nouvelle pour des applications en photocatalyse redox. Ces nano-objets possèdent une forte absorption dans le visible modulable avec leur taille. De plus, la présence d'une couche de ligands peut rendre ces nanostructures éco-compatibles. Dans ce manuscrit de thèse, une étude de la photocatalyse redox avec des nanoparticules cœur CdSe et cœur-coquille CdSe/ZnS a été réalisée dans le visible en solvant aqueux. Les quantum-dots hydrosolubles sont tout d'abord fonctionnalisés par des ligands de type acide aminé. Trois systèmes photochimiques ont ensuite été testés avec les substrats suivants : dérivés d'acides aminés, vanilline et 8oxodG. L'activité photochimique des nanoparticules semi-conductrices a pu être démontrée et évaluée par la détection de produits de réaction. Le mécanisme de transfert de charge photoinduit a par ailleurs été élucidé par des techniques spectroscopiques durant l'irradiation.

The use of colloidal semiconductor nanoparticles, called quantum dots, is recent in redox photocatalysis. Those nanostructures exhibit strong and size depending visible absorption properties. The ligand shell on the nanoparticle surface can be furthermore managed to realize green applications. Thus the study of redox photocatalysis with core CdSe nanoparticles and core-shell CdSe/ZnS was carried out with visible light in aqueous solvent. Firstly, we synthetized hydrophilic quantum-dots stabilized by amino acids ligands. Secondly, we perform three different studies of photocatalytic systems with the following substrates : modified amino acids, vanillin and 8oxodG. The nanoparticle's photochemical activity was first demonstrated and evaluated by the detection of photochemical products. The photoinduced charge transfer mechanism was elucidated during irradiation by spectroscopic techniques.