Academic literature on the topic 'Sulfure de cadmium – Environnement'

Le but de cette thèse était de déterminer l’impact de deux types de nanoparticules métalliques (sulfure de cadmium – CdS - et or - Au) sur deux organismes aquatiques modèles (vers tubifex et poisson zèbre Danio rerio). L’approche a consisté à doper le sédiment de la Garonne avec les deux types de nanoparticules et caractériser l’effet de cette contamination sur les deux organismes en utilisant plusieurs marqueurs à différents niveaux d'organisation biologique (réponses biochimiques, activité de neurotransmission, génotoxicité, expression génétique et activité de bioturbation). Les effets ont été évalués après exposition aux sédiments contaminés dans des systèmes expérimentaux de types microcosmes durant une vingtaine de jours. Dans un certain nombre de cas, ce travail a révélé un effet des nanoparticules qui n’était pas dû au métal mais aux propriétés nanoparticulaires. En effet, dans le cas des nanoparticules de CdS, nous avons observé des altérations du génome ainsi que la modification de l’activité de bioturbation des vers tubifex en réponse à la contamination aux nanoparticules mais pas à celle de la forme ionique. Dans ce travail nous avons pu observer le relargage des nanoparticules d’or depuis le sédiment vers la colonne d’eau, et sa biodisponibilité potentielle pour les poissons. Ces nanoparticules provoquaient des altérations de l’ADN chez les deux organismes, la modification de l’expression de certains gènes et l’augmentation de l’activité de l’acétylcholinestérase chez le poisson zèbre. Les résultats de bioturbation n’ont pas montré d’effets des nanoparticules d’or sur le mouvement des vers
The aim of this thesis was to determine the impact of two types of metal nanoparticles (cadmium sulphide - CdS - and gold - Au) on two aquatic models (tubifex worms and zebrafish Danio rerio). The approach has been to dope the Garonne sediment with the two types of nanoparticles and characterize the effect of this contamination on the two animals using multiple markers at different levels of biological organization (biochemical responses, neurotransmission activity, genotoxicity, gene expression and bioturbation activity). The effects were evaluated after exposure to contaminated sediment in experimental microcosms systems for twenty days. In a number of cases this work revealed an effect of the nanoparticles that was not due to metal but to the nanoparticulate properties. Indeed, in the case of CdS nanoparticles, we observed alterations in the genome as well as the modification of the bioturbation activity of worms tubifex in response to the contamination of nanoparticles but not to that of the ionic form. In this work we observed the release of gold nanoparticles from the sediment into the water column, and its potential bioavailability to fish. These nanoparticles were causing DNA damage in both organisms, modifying the expression of certain genes and increased acetylcholinesterase activity in zebrafish. Bioturbation results showed no effects of gold nanoparticles on the movement of worms

Le but de cette thèse était de déterminer l’impact de deux types de nanoparticules métalliques (sulfure de cadmium – CdS - et or - Au) sur deux organismes aquatiques modèles (vers tubifex et poisson zèbre Danio rerio). L’approche a consisté à doper le sédiment de la Garonne avec les deux types de nanoparticules et caractériser l’effet de cette contamination sur les deux organismes en utilisant plusieurs marqueurs à différents niveaux d'organisation biologique (réponses biochimiques, activité de neurotransmission, génotoxicité, expression génétique et activité de bioturbation). Les effets ont été évalués après exposition aux sédiments contaminés dans des systèmes expérimentaux de types microcosmes durant une vingtaine de jours. Dans un certain nombre de cas, ce travail a révélé un effet des nanoparticules qui n’était pas dû au métal mais aux propriétés nanoparticulaires. En effet, dans le cas des nanoparticules de CdS, nous avons observé des altérations du génome ainsi que la modification de l’activité de bioturbation des vers tubifex en réponse à la contamination aux nanoparticules mais pas à celle de la forme ionique. Dans ce travail nous avons pu observer le relargage des nanoparticules d’or depuis le sédiment vers la colonne d’eau, et sa biodisponibilité potentielle pour les poissons. Ces nanoparticules provoquaient des altérations de l’ADN chez les deux organismes, la modification de l’expression de certains gènes et l’augmentation de l’activité de l’acétylcholinestérase chez le poisson zèbre. Les résultats de bioturbation n’ont pas montré d’effets des nanoparticules d’or sur le mouvement des vers
The aim of this thesis was to determine the impact of two types of metal nanoparticles (cadmium sulphide - CdS - and gold - Au) on two aquatic models (tubifex worms and zebrafish Danio rerio). The approach has been to dope the Garonne sediment with the two types of nanoparticles and characterize the effect of this contamination on the two animals using multiple markers at different levels of biological organization (biochemical responses, neurotransmission activity, genotoxicity, gene expression and bioturbation activity). The effects were evaluated after exposure to contaminated sediment in experimental microcosms systems for twenty days. In a number of cases this work revealed an effect of the nanoparticles that was not due to metal but to the nanoparticulate properties. Indeed, in the case of CdS nanoparticles, we observed alterations in the genome as well as the modification of the bioturbation activity of worms tubifex in response to the contamination of nanoparticles but not to that of the ionic form. In this work we observed the release of gold nanoparticles from the sediment into the water column, and its potential bioavailability to fish. These nanoparticles were causing DNA damage in both organisms, modifying the expression of certain genes and increased acetylcholinesterase activity in zebrafish. Bioturbation results showed no effects of gold nanoparticles on the movement of worms

L'objectif de la these etait d'etudier la possibilite de realiser un dispositif seed (self-electrooptic effect device) a partir d'une couche mince de cds deposee sur un substrat transparent. Trois types de preparation ont ete etudies: evaporation sous vide, croissance epitaxiale sur caf2 par transport en phase vapeur a courte distance et pulverisation reactive. Les performances sont tres inferieures a celles attendues a partir du modele theorique existant bien que les couches sur caf2 et spray presentent les qualites optique et photoelectrique admises dans la theorie. L'investigation simultanee des proprietes physiques des couches (diffraction des rayons x, bord d'absorption d'urbach, photoconductivite, photoluminescence, etc. . . ) et de leurs caracteristiques bistables a permis de mettre en evidence les parametres du materiau intervenant dans le fonctionnement du seed. Le modele theorique a ete revu pour tenir compte de tous ces facteurs. Il a ete possible ainsi de comprendre l'origine des performances bistables modestes et de mettre en evidence les directives pour les ameliorer. Un seed presentant des caracteristiques quasi-optimales a 210 k a pu etre realise

Dans cette these, nous avons etudie les caracteristiques de la bistabilite absorptive intrinseque d'origine thermique dans le sulfure de cadmium (cds), a temperature ambiante. Cette bistabilite est due a un deplacement du bord d'absorption bande a bande vers les petites energies par echauffement local du cristal provoque par l'absorption du faisceau d'un laser a argon continu, dont l'energie de photon est voisine de celle de la bande interdite de cds. La commutation entre les niveaux de haute et de basse transmission est un processus lent avec des temps de reponse de l'ordre de la milliseconde, si l'intensite varie lentement. Mais, ces temps peuvent etre beaucoup reduits si, le faisceau continu du laser a argon maintenant le dispositif pres de son seuil de commutation, une impulsion breve apporte la quantite d'energie suffisante et permet au systeme d'atteindre rapidement la temperature correspondant au niveau de basse transmission. En outre, l'etude detaillee des processus de commutation a aussi permis d'observer d'autres effets. Un phenomene de ralentissement, lie a l'existence de la branche instable du cycle d'hysteresis et a la relaxation thermique du reseau cristallin, a ete etudie. De plus, l'influence de la diffusion transverse de la chaleur dans l'echantillon sur la dynamique de commutation a ete mise en evidence. Ces deux effets sont analyses avec des modeles simples de diffusion de la chaleur. Enfin, l'investigation spectrale et temporelle de la commutdation permet d'expliquer les processus d'excitations optiques, et donc, thermiques, des echantillons

Les non-linearites optiques (nlo) du sulfure de cadmium (cds) sont etudiees au voisinage de son bord d'absorption bande a bande a la temperature ambiante. Apres une caracterisation des proprietes optiques lineaires de plaquettes de cds, les applications des nlo optiques d'origine thermique aux bistabilites optiques absorptive et dispersive sont etudiees. Les temps et les energies de commutation de ces deux types de bistables sont evalues. Un systeme auto-oscillant est obtenu. Il resultat d'un couplage entre les nlo et cds et celles des miroirs d'une cavite fabry-perot. Les nlo d'origine electronique de cds sont egalement caracterises, en regimes picoseconde, nanoseconde et quasi-continu, par des experiences pompe et sonde et de melange d'ondes. Ces mesures montrent l'importance des nlo de cds que l'on utilise ensuite pour realiser des experiences d'adressage optique en regime picoseconde. Dans ces experiences, la birefringence naturelle des plaquettes de cds est mise a profit afin d'obtenir d'importantes modulations de l'intensite d'un faisceau laser sous l'action d'un autre faisceau de meme longueur d'onde. On peut ainsi realiser des dispositifs optiques cascadables

Deux méthodes de synthèse chimique, relevant de l'approche bottom-up, sont mises en oeuvre pour élaborer des nanocristaux (NC) de sulfure de cadmium (CdS) : les croissances (i) par source unique de précurseur et (ii) par voie micro-ondes. Ces deux techniques, complémentaires dans la gamme de tailles obtenues, permettent la réalisation de NC de petites tailles (2,8 nm - 5,2 nm) en seulement (i) 120 min et (ii) quelques minutes. Un protocole de caractérisation par techniques conjointes est mis au point pour étudier ces NC. La spectrométrie de masse (SM) couplée à des sources d'ionisation douce contrôle la pureté et la stabilité des précurseurs et permet d'estimer la taille et la distribution en taille des NC. Ces estimations sont confirmées par microscopie électronique en transmission (MET). La confrontation des résultats de SM et de MET suggère une géométrie des NC (i) sphérique et (ii) ellipsoïdale. La diffraction des rayons X montre l'état cristallin des nanoparticules en structures (i) würtzite et (ii) zinc blende. La spectrométrie optique à température ambiante (absorption et photoluminescence - PL) témoigne des effets de confinement quantique par le glissement de la réponse excitonique dans le domaine bleu proche UV en fonction de la taille des NC, s'inscrivant dans la correspondance connue énergie-taille. Dans la perspective d'applications optoélectroniques, le dépôt en couches minces de polymère (PMMA) contenant des NC de CdS est entrepris par spin coating. Le même protocole de caractérisations, enrichi de techniques adaptées aux couches minces, montre que les NC conservent leur intégrité et leurs propriétés de PL après inclusion dans la couche
Two chemical methods are developed to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanocrystals (NC) in bottom-up approach: (i) single-source precursor methodology and (ii) microwave synthetic route. These two growth techniques are complementary in the size range obtained and allow production of small NC (2.8 nm - 5.2 nm) in only (i) 120 min and (ii) some minutes. A joint technique characterization protocol is developed to study the synthesized NC. Mass spectrometry (MS) coupled to soft ionization sources allows to control the purity and stability of the precursors and to estimate the NC size and size distribution. These estimations are confirmed by transmission electron microscopy (TEM). Comparison between SM and TEM results suggests that NC have (i) spherical and (ii) prolate shapes. X-ray diffraction reveals nanoparticle crystalline structure in (i) wurtzite and (ii) zinc blende symmetries. Room temperature optical spectrometry (absorption and photoluminescence - PL) evidences quantum confinement effects by the shift of the excitonic response as a function of the NC size, in the blue-UV spectral range. These results are consistent with the well-known empirical energy-size correspondence. For optoelectronic application purpose, thin film deposition of polymer (PMMA) containing CdS NC is initiated by spin coating. The previous characterization protocol, extended to techniques dedicated to thin film studies, shows that NC maintain their integrity and PL properties after inclusion in PMMA layer

L'etude du depot de couches minces de cds par voie chimique en solution a ete etudie par des mesures in situ de capacite et de microbalance a quartz. Des informations concernant les proprietes de couverture de la couche, sa structure et son evolution pendant la croissance ont ete obtenues. Un modele de croissance colonnaire est ainsi propose pour expliquer les differences de structure observees, selon les conditions de depot. L'influence de differents parametres (concentrations de reactifs, temperature) a ete etudiee puis expliquee par un mecanisme de croissance de type atome par atome, mettant en jeu des etapes de reaction a la surface du substrat. Des expressions analytiques donnant la vitesse de depot en fonction des concentrations en solution sont obtenues a partir du modele de croissance considere. L'etude des caracteristiques des couches (composition, proprietes optiques et structure interne) montre qu'elles dependent des conditions de depot et donne des elements en appui du mecanisme considere. Des etudes concernant le depot de cds sur du cuinse#2 mettent en evidence des interactions entre ce substrat et la solution de depot. La formation d'une interface graduee cuinse#2/cdse/cds est envisagee, ce qui pourrait expliquer le succes de cette methode pour la fabrication de photopiles performantes. L'ensemble de resultats obtenus permet une meilleure comprehension du processus de depot et ainsi que l'optimisation et le controle du processus

Preparation de couches d'epaisseur inferieure a 3 mu m dans des conditions de depot fixes; analyse de leur microstructure et mise en evidence de la croissance de deux types de grains differant par la taille et la forme generale; absence d'effet de la nature du substrat. Variation de l'absorption optique, de la concentration de porteurs de charge et de la photoconductivite en fonction de l'epaisseur; role du substrat. Traitement des surfaces par l'ammoniaque; modifications de la texture et conditions optimales de traitement. Influence du milieu de recuit sur la texture et les caracteristiques courant-tension

Les nonlinearites optiques du troisieme ordre du sulfure de cadmium (cds) et du seleniure de cadmium (cdse) sous forme de monocristaux et de nanocristaux sont etudiees au voisinage de leur bord d'absorption bande a bande ainsi qu'a des transitions d'energie plus elevees. Apres une caracterisation des nanocristaux de cds fabriques par la methode sol-gel et des verres borosilicates dopes au cdse, les nonlinearites optiques de ces materiaux sont etudiees et comparees a celles de cds sous forme de monocristaux par des experiences de melange d'ondes et de variation d'absorption induite ainsi que d'absorption biphotonique. Ces mesures apportent des donnees nouvelles sur l'efficacite et la dynamique des processus optiques nonlineaires dans ces materiaux. Elles ont permis de determiner les durees de vie des porteurs photo-crees, les temps de coherence, ainsi que leurs caracteristiques de diffusion. Le couplage electron-phonon et l'importance des effets de surface dans les nanocristaux sont egalement discutes