Autoassemblages de colloïdes moléculaires chargés avec des polyélectrolytes modèles

Self-assembly of charged molecular colloids and model polyelectrolytes

• Auteur / Autrice : Gaëlle Livolant
• Direction : Natalie Malikova
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Physique
• Date : Inscription en doctorat le 04/11/2024
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physicochimie des Électrolytes et Nanosystèmes interfaciaux
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Modélisation et Expériences Multi-échelles

Mots clés

Mots clés libres

Auto-assemblage

Polyelectrolytes

Colloides moleculaires

Colloides charges

Conformation

Self-assembly

Charged colloids

Conformation

Polyelectrolytes

Molecular colloids

Résumé

Les polyhedral oligomeric silesquioxanes (POSS) sont des petits colloïdes moléculaires qui se placent, grâce à leur taille de 1-3 nm et à leurs groupements pendants facilement modifiables, dans un domaine peu exploré entre les ions et les nanoparticules. Ce projet se propose d'étudier leurs interactions avec des polyélectrolytes (PEs) modèles pour former des autoassemblages ayant des structures variées (complexes, coacervats ou précipités) qui permettraient, par exemple, de contrôler la séparation de phase pour des applications en extraction ou dépollution. Les objectifs de cette thèse sont i) la synthèse de POSS de charge et de taille contrôlées et ii) la caractérisation de ces POSS et de leurs autoassemblages avec des PEs modèles de rigidité variable grâce à plusieurs techniques expérimentales afin d'identifier les paramètres physico-chimiques pertinents (rapport de charge, taille, longueur de persistance du PE et la force ionique) pour moduler la structure des autoassemblages et étendre la phase de coacervat, la plus interessante en vue des applications.

Polyhedral oligomeric silesquioxanes (POSS) are small molecular colloids which, thanks to their size of 1-3 nm and their easily modifiable pendant groups, are placed in an unexplored area between ions and nanoparticles. This project aims to study their interactions with model polyelectrolytes (PEs) to form self-assemblies having varied structures (complexes, coacervates or precipitates) which would make it possible, for example, to control phase separation for extraction or depollution applications. The objectives of this thesis are i) the synthesis of POSS of controlled charge and size and ii) the characterization of these POSS and their self-assemblies with model PEs of variable rigidity using several experimental techniques. Overall, the project will identify the physico-chemical properties (charge ratio, size, PE persistence length and ionic strength) which modulate the structure of self-assemblies and extend the region of coacervate, the most interesting phase for applications.