Résumé : Les métaux lourds (radionucléides et terres rares) jouent un rôle crucial dans le mode de vie contemporain, en particulier dans les technologies tournées vers les énergies vertes et propres. Les propriétés physiques, chimiques, magnétiques et luminescentes de ces éléments sont uniques, ces « vitamines de l'industrie moderne » sont utilisées dans divers secteurs tels que les véhicules électriques et hybrides, les aimants, les batteries rechargeables et la catalyse. Jour après jour, la concentration élevée de ces métaux dans l'eau due aux activités naturelles et anthropiques, entraîne une augmentation sur l'impact environnemental et la contamination de l'eau. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de proposer de nouveaux matériaux polymères innovants, capables de décontaminer les milieux aqueux.Au cours de cette thèse, deux systèmes polymères différents ont été préparés : des nanoparticules de type cœur-couronne et des polymères en étoile. Ces nouveaux matériaux ont été obtenus à partir d'un monomère dérivés de l'acide dipicolinique par polymérisation radicalaire contrôlée. Les nanoparticules ont été formées suite à l'auto-assemblage d'une série de nouveaux copolymères diblocs polystyrène-b-poly(acide 4-vinyldipicolinique) en solution aqueuse. Les polymères en forme d'étoile ont pour leur part été synthétisés à partir d'amorceurs multifonctionnels de type calix[6]arene. Le succès de ces nouveaux matériaux dans le piégeage d'europium dans un milieu aqueux a été confirmé et quantifié via de nombreuses technique de caractèsatin.