Nano-objets hybrides et polymères sous irradiation

Hybrid and polymer nano-objects under irradiation

• Auteur / Autrice : Aurélie Paquirissamy
• Direction : Jean-Philippe Renault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 04/11/2016
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Colbeau-Justin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Philippe Renault, Christophe Colbeau-Justin, Stéphanie Reynaud, Rémi Barillon, Yvette Ngono-Ravache, Philippe Roger, Géraldine Carrot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Reynaud, Rémi Barillon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets des rayonnements

Nanoparticules

Chimie click

Nanoparticules d'or

Composés amphiphiles

Micelles

Mots clés libres

Micelles/nanoparticules polymères

Nanoparticules d’or greffées de polymères

Polymérisation radicalaire contrôlée

Chimie click

Irradiation

Diffusion de neutron aux petits angles

Polymer micelles/nanoparticles

Polymer-grafted gold nanoparticles

Controlled radical polymerization

Click-chemistry

Irradiation

Small-angle neutron scattering

Résumé

Les nano-objets hybrides ou polymères connaissent un intérêt grandissant depuis plusieurs années mais peu sont étudiés sous irradiation. Dans ce travail, différents nano-objets ont été synthétisés et étudiés pour comprendre leur stabilité face à des rayonnements ionisants. Nous avons étudié l’effet de l’irradiation sur des copolymères à blocs amphiphiles pouvant s’organiser en micelles dans l’eau. Les objets varient par la nature de leur polymère hydrophobe et leur sensibilité aux rayonnements ionisants. Dans un cas, des polyméthacrylates ont été copolymérisés par ATRP à partir d’un PEG macro-amorceur. Dans un autre cas, pour accentuer l’effet de l’irradiation, un polysulfone aliphatique plus radiosensible, a été synthétisé via une polyaddition thiol-ène. Après nanoprécipitation, les objets ont été caractérisés avant et après irradiation par des techniques de diffusion et de chromatographie. En parallèle, on s’est intéressés également à des nanoparticules métalliques connues pour augmenter l’effet de l’irradiation. Des nanoparticules d’or greffées de polymères ont été synthétisées par voie « grafting to » après synthèse de macro-ligands par polymérisation radicalaire contrôlée. Après une caractérisation fine des objets, l’effet de l’irradiation a été étudié à la fois sur la taille des objets et la masse des polymères afin de déterminer la nature des phénomènes mis en jeu.

Hybrid and polymer nano-objects have known a growing interest these last years but few are studied under irradiation. In the present work, different nano-objects have been synthetized and studied to understand their stability towards ionizing rays. We have studied the effect of irradiation onto amphiphilic bloc copolymer that form micelles in water. Objects were varied by the nature of their hydrophobic bloc and their sensibility to ionizing rays. First, methacrylates were copolymerized by ATRP with a PEG macro-initiator. Secondly, to improve radiation effect, a more radiosensitive polymer, a polyolefinsulfone, was synthetized by a thiol-ene polyaddition. After nanoprecipitation, objects were caracterized before and after irradiation by scattering and chromatography techniques. In parallel we also studied metallic nanoparticles well known for improving irradiation effect. Polymer-grafted gold nanoparticles were synthetized via a “grafting to” technique, after the synthesis of macro-ligands by controlled radical polymerization. After a precise characterization of these objects, irradiation effect has been studied via changes in size and polymer mass. This will permit to determine the nature of induced phenomena.