Revisiter la chiralité induite et la photodéposition d'or sur des semi-conducteurs CdSe/CdS possédant différentes morphologies contrôlées

Revisiting induced chirality and gold photodeposition on CdSe/CdS semiconductors with various controlled morphologies.

• Auteur / Autrice : Junjie Hao
• Direction : Marie-Hélène Delville, Jean-Pierre Delville
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 24/11/2020
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux / ICMCB - Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine / LOMA
• Jury : Président / Présidente : Mario Maglione
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Hélène Delville, Jean-Pierre Delville, Mario Maglione, Niko Hildebrandt, Benjamin Abecassis, Sandrine Ithurria-Lhuillier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Niko Hildebrandt, Benjamin Abecassis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanoparticules

Luminescence

Composés inorganiques

Chiralité

Semiconducteurs

Mots clés libres

Synthèse

CdSe/CdS dot-In-Rods

Chiralité induite par ligand

Luminescence à polarisation circulaire

Photodéposition

Nanoparticules hybrides semi-Conducteur-Métal

Synthesis

CdSe/CdS dot-In-Rods

Ligand-Induced chirality

Circularly polarized luminescence

Photodeposition

Hybrid semiconductor-Metal nanoparticles.

Résumé

Des morphologies contrôlées de nanocristaux de semi-conducteurs II – VI traditionnels à base de cadmium (NCs) sont présentées. Différentes morphologies peuvent être obtenues en utilisant le processus d'extraction et de purification à la tri-n-octylphosphine (TOP), tels que les nanodots, les nanofleurs, les têtards, les bâtonnets (dot-in-rods) et les tétrapodes. Les objets appelés CdSe/CdS (DRs) ont été spécifiquement choisis pour la poursuite de l'étude sur la chiralité et la photodéposition en raison de leur chiralité potentielle induite par le ligand et de leurs performances catalytiques. Le mécanisme de transmission chirale induite par un ligand a été étudié par un procédé top-down de gravure de domaine sélectif. Les résultats ont montré que lors de la comparaison des signaux de chiralité d'une nanoparticule individuelle, la couche de coquille avait un impact négatif sur la chiralité du premier pic d'exciton, mais une corrélation positive sur la chiralité d'absorption de la coquille. Nous présentons pour la première fois les signaux de luminescence à polarisation circulaire (CPL) de chiralité induite dans des nanoplaquettes deCdSe / CdS (NPL) synthétisées par une approche en une étape. La chiralité des nanocristaux semi-conducteurs de morphologies différentes induite par le ligand est étudiée plus en détail, et les activités de dichroïsme circulaire (CD) et de CPL observées sont étroitement associées aux caractères géométriques des nanostructures tels que l'épaisseur de la coque et le rapport d'aspect des NR CdSe/CdS . Enfin, le mécanisme de croissance par photodéposition induite par laser de nanocristaux d'or sur des bâtonnets préformés de CdSe/CdS (DRs) est abordé. Les nanoparticules HNPs Au-CdSe/CdS sont obtenues en utilisant une lumière laser bleue. Les effets du capteur de trous pour la synthèse des HNPs à pointe unique sont étudiés en profondeur pour la première fois. De plus, d'autres paramètres sont également étudiés, tels que l'intensité d'irradiation, le temps de dépôt, le rapport Au / DRs, etc. Nos résultats sont en bon accord avec un modèle développé pour la croissance d'un seul nanocristal Au en surface du DR.

Controlled morphologies of traditional cadmium-based II–VI semiconductor nanocrystals (NCs) are presented. Different morphologies can be achieved by using the tri-n-octylphosphine (TOP) extraction and purification process, such as nanodots, nanoflowers, tadpoles, dot-in-rods and tetrapods. CdSe/CdS dot-in-rods (DRs) were specifically chosen for the further study on chirality and photodeposition due to its potential ligand-induced chirality and catalytic performances. The mechanism of ligand-induced chiral transmission was studied by the top-down selective domain etching process. The results showed that when comparing the chirality signals of an individual nanoparticle, the shell layer had a negative correlation with the first exciton peak chirality, but positive correlation with the shell absorption chirality. We present the induced chirality circularly polarized luminescence (CPL) signals in CdSe/CdS nanoplates (NPLs) synthesized by a one-pot approach for the first time. The ligand induced chirality of semiconductor nanocrystals with different morphologies are further studied, and the observed circular dichroism (CD) and CPL activities are closely associated to the geometrical characters of the nanostructures such as the shell thickness and the aspect ratio of the CdSe/CdS Tadpoles. Finally, the laser-induced photodeposition growth mechanism of gold nanocrystals onto preformed CdSe@CdS dot-in-rods (DRs) is presented. The hybrid NPs (HNPs) Au-CdSe/CdS are achieved by using a blue-laser light. The effects of the hole scavenger for the synthesis of single-tipped HNPs are studied deeply for the first time. Additionally, other parameters are also studied, such as the irradiation intensity, the deposition time, the Au/DRs ratio and so on. Our results compare quite well with a model developed for the growth of single Au nanocrystal.