Films minces à base de MOF fonctionnalisés avec des groupes amine comme plateformes sensorielles pour la détection des aldéhydes

Amino-functionnalized MOF based thin films as sensory platforms for detection of aldehydes

Cienkowartstowe filmy na bazie MOF sfunkcjonalizowane grupami aminowymi jako platformy sensoryczne do wykryjwania aldehydow

• Auteur / Autrice : Martyna Manka
• Direction : Artur Ciesielski, Violetta Patroniak
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 23/10/2025
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Uniwersytet imienia Adama Mickiewicza (Poznań, Pologne)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Marcin Hoffmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paolo Samorì, Joanna Gościańska
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mihai Barboiu, Janusz Marcin Dabrowski
• DOI : 10.70675/81056eb9z9870z47aazac3dz330aead6cd18

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détecteurs électrochimiques

Metal-organic frameworks

Aldéhydes

Imidazole

Mots clés libres

Capteurs électrochimiques

Réseaux Métallo-Organiques (MOFs)

Aldéhydes

Réseaux zéolithiques à base d’imidazole (ZIF)

Electrochemical sensors

Metal-Organic Frameworks

Aldehydes

Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs)

Résumé

L'objectif scientifique de cette thèse de doctorat était l'application des Réseaux Métallo-Organiques (MOFs) en tant que capteurs électrochimiques sélectifs pour la détection des aldéhydes. Le principal mécanisme de détection repose sur la formation d'une liaison covalente de type imine (base de Schiff) entre le groupe carbonyle de l'aldéhyde et le groupe amino du MOF. En outre, les recherches ont visé à évaluer le potentiel des MOFs non aminés pour la détection des aldéhydes via d'autres interactions. La thèse comprend une évaluation systématique de l’influence de ces différents mécanismes de détection sur des paramètres clés des capteurs, tels que la sensibilité, la sélectivité et la stabilité. Les résultats expérimentaux ont démontré que les capteurs utilisant les MOFs comme matériau détecteur présentent des taux de récupération élevés et une grande fiabilité lors de l’analyse d’échantillons réels, permettant une détection à des niveaux nanomolaires.

Scientific purpose of this doctoral dissertation was application of metal-organic frameworks (MOFs) as selective electrochemical sensors of aldehydes. The primary detection mechanism relies on the formation of a covalent imine bond (Schiff base) between the carbonyl group of the aldehyde and the amino group of the MOF. Additionally, the research aimed to evaluate the potential of non-aminated MOFs for aldehyde detection via other interactions. The dissertation includes a systematic assessment of how various detection mechanisms influence key sensor parameters, such as sensitivity, selectivity, and stability. The experimental results demonstrated that sensors utilizing MOFs as the sensing material exhibit high recovery rates and strong reliability in real sample analysis, enabling detection at nanomolar levels.