Synthèse, caractérisations et fonctionnalisation de nanocristaux semi-conducteurs luminescents

Synthesis, characterizations and functionalization of luminescent semiconductor nanocrystals

• Auteur / Autrice : Akram Yahia Ammar
• Direction : Loïc Charbonnière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 08/12/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Peter Reiss
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Rogez, Daniel Imbert, Aline Nonat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Niko Hildebrandt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert d'énergie

Luminescence

Nanocristaux semiconducteurs

Mots clés libres

Quantum dots

Nanocristaux

FRET

Fonctionnalisation

Rouge de Nil

Synthèse

Fluorescence

Quantum dots

Nanocrystals

FRET

Fonctionnalization

Nile Red

Synthesis

Fluorescence

Résumé

Nous avons développé plusieurs méthodes de synthèse de nanocristaux semi-conducteurs luminescents directement en solution aqueuse. Des nanoparticules de CdTexSy ont été préparées en phase aqueuse et les propriétés optiques ont été étudiées. Suite aux caractérisations chimiques, un modèle a été proposé pour calculer le poids moléculaire et déterminer la formule molaire des nanoparticules de CdTexSy. Nous avons démontré l’existence d’une relation entre le rendement quantique et le nombre de ligand à la surface des nanoparticules. Les propriétés optiques ont été améliorées grâce à la synthèse sous irradiation micro-ondes. Cette méthode de synthèse nous a permis de synthétiser des nanoparticules de CdTexSeySZ avec de bonnes propriétés à 680 nm. Les nanoparticules ont été couplées avec différentes molécules (Rouge du Nil, ligands Bispidines) et protéines (albumine de sérum bovin; BSA et anticorps; PSR 222). Le couplage a été mis en évidence par gel d’électrophorèse. Nous avons également testé les nanoparticules comme donneur ou accepteur dans des systèmes de transfert d’énergie.

We have developed several methods for the synthesis of luminescent semiconductor nanocrystals in aqueous solution. CdTexSy nanoparticles were prepared in the aqueous solution and their optical properties have been studied. Following chemical characterization, a model was proposed to calculate the molecular weight and molecular formula CdTexSy of the nanoparticles. We have demonstrated the existence of a relationship between the quantum yield and the number of ligands at the surface of the nanoparticles. The optical properties have been improved by using microwave irradiation for the synthesis. This method has allowed us to synthesize CdTexSeySz nanoparticles with good optical up to 680 nm. The nanoparticles were then coupled with various molecules (Nil Red, Bispidins ligands) and proteins (bovin sérum albumin; BSA and antibody; PSR 222). The coupling was demonstrated by gel electrophoresis. We also tested the nanoparticles as a donor or acceptor in energy transfer systems.