Auto-assemblage de nanoparticules métalliques en superstructures à un seul composant et binaires
Auteur / Autrice : | Clemence Chinaud-Chaix |
Direction : | Simon Tricard, Thomas Fernique |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie Organométallique et de Coordination |
Date : | Soutenance le 26/01/2023 |
Etablissement(s) : | Toulouse 3 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de physique et chimie des nano objets (Toulouse ; 2007-....) |
Jury : | Président / Présidente : Martine Meireles |
Examinateurs / Examinatrices : Mona Tréguer-Delapierre | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Benjamin Abecassis, Marianne Impéror-Clerc |
Mots clés
Résumé
L'auto-assemblage est processus au cours duquel des composants individuels s'arrangent dans des structures ordonnées. Dans le domaine de la chimie, ce terme est généralement employé pour tous blocs de construction reliés entre eux par des interactions faibles. L'intérêt d'auto-assembler des nanoparticules (NPs) réside dans l'obtention de superstructures dont la nature des empilements offre un large panel d'architectures (compact, poreux, périodique, apériodique, quasi-périodique, etc.). De plus, les nano-objets présentent des propriétés fonctionnelles variées. Les assembler permettrait donc de combiner ces propriétés et d'obtenir des effets concertés, voire coopératifs, qui dépendent de la nature des empilements. Les possibilités d'assemblages des NPs sont multiples et donnent lieu à une grande variété de structures complexes, d'autant plus diverses que le nombre de composants dans la solution est important. La compréhension des mécanismes de formation est donc un enjeu important dans l'objectif de contrôler la superstructure finale, qui dépend de plusieurs paramètres physico-chimiques : nature et taille des NPs, nature des ligands et du solvant, température, pression, balayage de gaz, etc. Deux de ces paramètres apparaissent comme étant des éléments clés : les effets du ligand et les effets liés au solvant et à son évaporation. Ce travail de thèse est focalisé sur la compréhension de l'impact de ces deux paramètres sur la formation de systèmes à un seul composant et de systèmes binaires. Ce manuscrit s'articulera autour de quatre chapitres. Le chapitre I est un chapitre bibliographique qui détaillera les principes permettant l'obtention d'auto-assemblages structurés de NPs ainsi que les paramètres gouvernant la manière dont ces auto-assemblages se structurent. Dans le chapitre II, les systèmes utilisés ainsi que les méthodes expérimentales mises au point au cours de ce travail seront présentés. Les deux chapitres suivants présenteront les résultats expérimentaux obtenus au cours de la thèse : dans le chapitre III, nous nous intéresserons à l'influence des ligands sur la structuration des auto-assemblages et enfin, le chapitre IV traitera des effets liés au solvant et à l'évaporation de celui-ci.