Dissertations / Theses: 'Syntheze de nanoparticules'

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Mucha, Sebastian. "Synthesis, characterisation, modelling, and applications of carbon quantum dots of various shapes." Electronic Thesis or Diss., Université de Montpellier (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023UMONS045.

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Abstract:

La découverte de l'émission de lumière à température ambiante provenant d'impuretés carbonées en 2004 a déclenché des recherches intensives sur les boite quantiques de carbone (CD). Les CD sont considérés comme des alternatives aux nanostructures luminescentes contenant des métaux lourds. Elles peuvent être produites à faible coût, présentent une faible cytotoxicité, une fluorescence excitée à un photon (OPEF) efficace et réglable, une et photorésistance élevée. Néanmoins, leur fluorescence excitée à deux photons (TPEF) et l'absorption à deux photons (TPA), ainsi que les stratégies de modifications chimiques permettant de varier OPEF et TPEF nécessitent une meilleur compréhension.Dans ce travail de these trois nouveaux types de CD sont synthétisées et caractérisées.Une attention particulière est portée à: 1) l'élaboration de nouvelles procédures de synthèse et de purification des CD, 2) la caractérisation structurale des précurseurs moléculaires etdes CD, 3) les études sur les propriétés d'absorption et de fluorescence dans les régimes àun et deux photons, 4) l'évaluation du potentiel d'application des CD dans les essais biochimiques, 5) la compréhension de leurs relations structure-propriété. Le mémoire se compose de quatre sections principales. La première décrit les boites polymériques (PD) dérivés de l’acétone (fractions hydrophiles et hydrophobes), produites (en grande quantité, de l’ordre de gramme) par une nouvelle méthode (une réaction aldolique médiée parune base). Ces PD possèdent une morphologie quasi-sphérique (chaines de polymères enchevêtrées), mais de compositions (le rapport de groupes hydroxyle et carbonyle et des chaînes aliphatiques) différentes. Leur OPEF est de bleu verdâtre et dépend de la longueur d’onde de l'excitation. Nous considérons que l'émission provient de l'ensemble des sous-fluorophores avec un effet de réticulation amélioré. La deuxième section traite spécifiquement les PD hydrophiles, de TPEF vert intense et une forte performance TPA dans la première fenêtre biologique. Ils ne présentent ni photoblanchiment, ni cytotoxicité, ne modifient pas la structure des protéines secondaires, et leurs signaux OPEF et TPEF des PD semblent être améliorés dans l’environnement protéique. Elles peuvent donc être utilisés comme agents sélectifs et efficaces dans le sondage réversible et non destructif des albumines dans des conditions physiologiques simulées. La troisième section décrit de boites de carbone à base d'acide folique (FA CND), synthétisées par traitement hydrothermal de molécules FA. Dopées à l'azote, de structures internes hétérogènes (constituées de domaines de carbone hybridisés sp2 ou sp3), riches en groupes polaires (par exemple carboxyles et hydroxyles), elles présentent en milieu aqueux des OPEF et TPEF de couleur bleu intense; leur spectre TPA couvre la région rouge/NIR. Ces FA CND ont été appliqués à la bioimagerie des figures de la myéline. La quatrième section concerne les CND dérivés du phloroglucinol (PG). Nous avons élaboré des protocoles de synthèse (basés sur des méthodes de décomposition solvothermique et thermique) de trois fractions de PG CND, émettant en bleu, vert et jaune. Les CND PG ont une structure hétérogène (avec des domaines de carbone sp2 et sp3), riche en groupes oxygénés. Leur signaux OPEF et TPEF, monochromatiques et intenses (accordables dans la gamme de couleurs bleu-orange) sont sensibles aux liaisons hydrogène entre les CND et les molécules de solvant. Les CND PG sont aussi des absorbeurs efficaces à deux photons dans la large gamme de longueurs d'onde. Nous avons identifié deux stratégies chimiques pour ajuster la couleur de l'émission de PG CND: i) variantions de la présence des groupes oxygénés avec les domaines π conjugués et ii) modification du réseau de liaisons hydrogène.Nous sommes convaincus que cette recherche doctorale constitue une pièce essentielledu puzzle dans le développement ultérieur des CD en tant qu'émetteurs OPEF et TPEF
The discovery of room-temperature light emission from carbogenic impurities in 2004 triggered intensive research on carbon dots (CDs). CDs are considered innocuous alternatives for heavy metal-containing luminescent nanostructures. They possess low cytotoxicity, efficient (and tuneable) one-photon excited fluorescence (OPEF), high photoresistance, and low-cost production. Nevertheless, their two-photon excited fluorescence (TPEF) and the corresponding two-photon absorption (TPA) must be better characterized. In addition, the chemical tuning strategies for both OPEF and TPEF were not fully understood yet. These aspects limit the application potential of CDs.To pursue the PhD project, three types of novel CDs are considered. We investigate those CDs with particular attention paid to 1) elaboration of new synthesis and purification procedures, 2) structural characterization of molecular precursors and CDs, 3) studies on absorption and fluorescence properties in one- and two-photon regimes, 4) examination of their application potential in biochemical assays, and 5) understanding of their structure-property relations.The PhD work is divided into four main parts.The first section describes acetone-derived polymer dots (PDs) (hydrophilic and hydrophobic fractions). They were produced by a new gram-scale method via base-mediated aldol reaction. All PDs reveal quasi-spherical morphology and polymeric design. However, they differ in the contribution of hydroxyl and carbonyl groups, and aliphatic chains. PDs exhibit greenish-blue OPEF with an excitation-dependent trend. We consider that emission arises from the ensemble of sub-fluorophores with the crosslink-enhanced effect.In the second part, we focus on hydrophilic PDs. They demonstrate an intense green TPEF and a strong TPA performance in the first biological window. They show no cytotoxic effects nor photobleaching. Interactions between serum albumins and PDs are then explored. Both OPEF and TPEF signals of PDs appear to be enhanced in the proteinous environment. Meanwhile, PDs do not change the secondary protein structure. Finally, we confirm that PDs can be used as selective and efficient agents in reversible and non-destructive probing of albumins in simulated physiological conditions.The third section reports on folic acid-based carbon nanodots (FA CNDs). These nanostructures were synthesized through the hydrothermal treatment of FA molecules. Nitrogen-doped FA CNDs possess heterogeneous internal structures, consisting of sp2-/sp3-hybridized carbon domains. They are rich in polar groups (e.g. carboxyls and hydroxyls). FA CNDs exhibit efficient blue OPEF and TPEF in aqueous media; their TPA spectrum covers the red/NIR region. Finally, FA CNDs are applied in the bioimaging of myelin figures in cooperation with other scientists.The fourth section is addressed to phloroglucinol-derived (PG) CNDs. We elaborated protocols to produce three fractions of PG CNDs using solvothermal and thermal decomposition methods. PG CNDs have a heterogeneous design (with sp2- and sp3-carbon domains) which is rich in oxygenous groups. PG CNDs provide monochromatic and intense OPEF and TPEF signals (tuneable in the blue-orange colour range) - responsive to hydrogen bonds between CNDs and solvent molecules. PG CNDs appear to be also effective two-photon absorbers in the wide wavelength range. Finally, we recognize two chemical strategies to tune the emission of PG CNDs: i) the contribution of oxygenous groups with the conjugated π-domains andii) the hydrogen-bond network.We are convinced that this PhD research is an essential piece of the puzzle in the further development of CDs as OPEF and TPEF emitters

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Pelletier, Frédéric. "Synthèse et étude de nanomatériaux hybrides magnétiques à base Fer-Bismuth." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1887/.

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Abstract:

La recherche dans le domaine des nanosciences consacre de plus en plus d'intérêt à la synthèse et l'étude de nanoparticules hybrides combinant plusieurs matériaux inorganiques dans une même particule. L'engouement pour ces nouveaux matériaux réside dans l'énorme potentiel qu'apporte la combinaison de plusieurs propriétés au sein d'un même objet donnant ainsi l'accès à de nouvelles propriétés (synergie) et à des nanoplateformes multifonctionnelles pour des domaines aussi divers que le biomédical, la catalyse, l'électronique. . . Dans la recherche de fonctionnalités innovantes, nous nous sommes intéressés à la synthèse de nouveaux matériaux hybrides magnétiques combinant le fer et le bismuth, deux métaux totalement immiscibles dans le massif. Tout d'abord, nous avons étudié, par spectrométrie Mössbauer et transformée en ondelette du signal EXAFS, les nanoparticules de fer (0) synthétisées par réduction via un amine-borane, méthode utilisée pour l'obtention des domaines de fer composant les nanomatériaux hybrides envisagés. Par la suite, nous avons pu caractériser l'ordre chimique et structural (MET, WAXS, EXAFS et XANES) ainsi que les propriétés magnétiques des nanomatériaux hybrides FeBi synthétisés par des mesures couplées de SQUID et de spectrométrie Mössbauer. Ce système combinant des propriétés magnétiques attrayantes, une bonne résistance à l'oxydation ainsi que les propriétés physiques du bismuth est un candidat crédible pour des applications dans le domaine biomédical. Le transfert de ces nanomatériaux dans l'eau par le biais de ligands dérivés de galactose a donc également été investigué
Research in the field of nanoscience is focused to a greater and greater degree on the synthesis and study of hybrid nanoparticles combining several inorganic materials in the same particle. The popularity of these new materials is due to the huge potential brought by the combination of different properties within the same object giving access to new properties (synergy) and multifunctional nanoplatforms for fields as diverse as biomedicine, catalysis and electronics. In search of innovative features, we are interested in the synthesis of new hybrid magnetic materials combining iron and bismuth, two metals entirely immiscible in the bulk. Firstly, we used Mössbauer spectroscopy and wavelet transform of the EXAFS signal to study iron (0) nanoparticles synthesized by reduction, via an amine-borane, method, used to obtain the building-blocks needed to design the desired hybrid nanomaterials. Subsequently, we characterized the chemical and structural nature (TEM, WAXS, EXAFS and XANES) and magnetic properties of the hybrid FeBi nanomaterials synthesized by complementary methods: SQUID and Mössbauer spectroscopy. Combining attractive magnetic properties, good resistance to oxidation and the particular physical properties of bismuth, this system is a credible candidate for applications in the biomedical field. Consequently, investigation of the transfer of such nanomaterials in water by means of ligands derived from galactose was conducted

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Jullien, Eva. "Design de dérivés de s-tétrazines à haut potentiel de réduction." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014DENS0026/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse portent sur le design et l’étude de nouveaux dérivés de s-tétrazine, présentant un haut potentiel de réduction, pour la détection de polluants par inhibition de fluorescence. Le premier chapitre de ce manuscrit détaille les différents phénomènes physico-chimiques et électrochimiques qui ont été observés sur les nouveaux composés, dérivés du noyau s-tétrazine, dont les propriétés sont présentées dans le chapitre 2 de la première partie. La deuxième partie présente l’influence des substituants portés par le noyau tétrazine sur ses propriétés intrinsèques au travers d’une part de la synthèse de nouveaux dérivés de tétrazine, dont les substituants présentent un lien C-S, C-O et C-N avec le noyau, et d’autre part des études spectroscopiques et électrochimiques. La troisième partie du manuscrit s’intéresse aux applications des dérivés de tétrazine notamment la détection de polluants riches en électron, comme les dérivés du benzène et le bisphénol A, par inhibition de fluorescence. De plus, des dérivés de tétrazine ont été greffés à la surface de nanoparticules de silice de taille monodisperse, préalablement synthétisées par la méthode de Stöber. Des études physico-chimiques ont permis d’optimiser la capacité que possède le noyau tétrazine de conserver ses propriétés une fois immobilisé à la surface de la nanoparticule. Cela pourrait permettre de concevoir un dispositif solide capable de détecter des polluants riches en électron
This Ph-D work focuses on the design and study of novel s- tetrazine derivatives, with a high reduction potential for pollutant detection by fluorescence quenching. The first part of this thesis describes the different physico -chemical and electrochemical phenomena that have been studied during these three years, reported on new compounds derived from s- tetrazine core, whose properties are presented in Chapter 2 of the first part. The second part presents the influence of substituents on the intrinsic properties of s-tetrazine through the synthesis of new tetrazine derivatives functionalized by sulfur, oxygen and nitrogen substituants and electrochemical and spectroscopic studies. Applications of tetrazine derivatives are developed in the last part especially the detection of electron rich pollutants, such as benzene derivatives and bisphenol A, by fluorescence quenching. Furthermore, s-tetrazine derivatives have been grafted on the surface of silica nanoparticles of monodisperse size, previously synthesized by the Stöber method. The ability of the tetrazine ring to keep its properties once immobilized on the surface of the nanoparticle have been studied and optimized. This may allow the design of a solid sensing device capable of detecting electron rich pollutants

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Jamal, Al Dine Enaam. "Synthèse et caractérisation des nanoparticules intelligentes." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0054/document.

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Abstract:

L’un des enjeux majeurs en nanomédecine est de développer des systèmes capables à la fois de permettre un diagnostic efficace et également de servir de plateforme thérapeutique pour combattre les infections et les neuro-dégénérescences. Dans cette optique, et afin d’améliorer la détection de tumeurs, des agents de contraste ont été développés dans le but d’augmenter le rapport signal sur bruit. Parmi ces agents, les nanoparticules (NPs) d’oxyde de fer superparamagnétiques (SPIOs) et les quantum dots (QDs) sont des candidats idéaux et ont reçu une grande attention depuis une vingtaine d’années. De surcroit, leurs propriétés spécifiques dues à leurs dimensions nanométriques et leurs formes permettent de moduler leur bio-distribution dans l’organisme. L’opportunité de revêtir ces NPs biocompatibles par des couches de polymères devraient permettre d’améliorer la stabilité de ces nanomatériaux dans l’organisme. Et par conséquent, favoriser leur biodistribution et également leur conférer de nouvelles applications en l’occurrence des applications biomédicales. Dans ce travail de thèse, nous avons développé de nouveaux systèmes thermo-répondant basés sur un cœur SPIOs ou QDs qui sont capables, à la fois, de transporter un principe actif anticancéreux, i.e. la doxorubicine (DOX) et de le relarguer dans le milieu physiologique à une température contrôlée. Deux familles de NPs ont été synthétisées. La première concerne des NPs de Fe3O4 SPIO qui ont été modifiées en surface par un copolymère thermorépondant biocompatible à base de 2-(2-methoxy) méthacrylate d’éthyle (MEO2MA), oligo (éthylène glycol) méthacrylate (OEGMA). La seconde famille, consiste en des NPs de ZnO recouverte du même copolymère. Pour la première fois, le copolymère de type P(MEO2MAX-OEGMA100-X) a été polymérisé par activateur-régénéré par transfert d’électron-polymérisation radicalaire par transfert d’atome (ARGET-ATRP). La polymérisation et copolymérisation ont été initiées à partir de la surface. Les NPs cœur/coquilles ont été caractérisées par microscopie électronique à transmission (TEM), analyse thermogravimétrique (TGA), etc. Nous avons montré que l’efficacité du procédé ARGET-ATRP pour modifier les surfaces des NPs de SiO2, Fe3O4 et de ZnO. L’influence de la configuration de la chaîne de copolymère et des propriétés interfaciales avec le solvant ou le milieu biologique en fonction de la température a été étudiée. Nous avons montré que les propriétés magnétiques des systèmes coeur/coquilles à base de Fe3O4 ne sont influencées que par la quantité de polymère greffée contrairement au QDs qui vient leur propriété optique réduire au-delà de la température de transition. Ce procédé simple et rapide que nous avons développé est efficace pour le greffage de nombreux copolymères à partir de surfaces de chimie différentes. Les expériences de largage et relarguage d’un molécule modèle telle que la DOX ont montré que ces nanosystèmes sont capables de relarguer la DOX à une température bien contrôlée, à la fois dans l’eau que dans des milieux complexes tels que les milieux biologique. De plus, les tests de cytocompatibilité ont montré que les NPs coeur/coquilles ne sont pas cytotoxiques en fonction de leur concentration dans le milieu biologique. A partir de nos résultats, il apparaît que ces nouveaux nanomatériaux pourront être envisagés comme une plateforme prometteuse pour le traitement du cancer
One of the major challenges in nanomedicine is to develop nanoparticulate systems able to serve as efficient diagnostic and/or therapeutic tools against sever diseases, such as infectious or neurodegenerative disorders. To enhance the detection and interpretation contrast agents were developed to increase the signal/noise ratio. Among them, Superparamagnetic Iron Oxide (SPIO) and Quantum Dots (QDs) nanoparticles (NPs) have received a great attention since their development as a liver contrasting agent 20 years ago for the SPIO. Furthermore, their properties, originating from the nanosized dimension and shape, allow different bio-distribution and opportunities beyond the conventional chemical imaging agents. The opportunity to coat those biocompatible NPs by a polymer shell that can ensure a better stability of the materials in the body, enhance their bio-distribution and give them new functionalities. It has appeared then that they are very challenging for medicinal applications. In this work, we have developed new responsive SPIO and QDs based NPs that are able to carry the anticancer drug doxorubicin (DOX) and release it in physiological media and at the physiological temperature. Two families of NPs were synthesized, the first one consist in superparamagnetic Fe3O4 NPs that were functionalized by a biocompatible responsive copolymer based on 2-(2-methoxy) ethyl methacrylate (MEO2MA), oligo (ethylene glycol) methacrylate (OEGMA). The second family consists in the ZnO NPs coated by the same copolymer. For the first time, P(MEO2MAX-OEGMA100-X) was grown by activator regenerated by electron transfer–atom radical polymerization (ARGET-ATRP) from the NPs surfaces by surface-initiated polymerization. The core/shell NPs were fully characterized by the combination of transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis (TGA), and by the physical properties of the nanostructures studied. We demonstrate the efficiency of the ARGET-ATRP process to graft polymers and copolymers at the surface of Fe3O4 and ZnO NPs. The influence of the polymer chain configuration (which leads to the aggregation of the NPs above the collapse temperature of the copolymer (LCST)) was studied. We have demonstrated that the magnetic properties of the core/shell Fe3O4-based nanostructures were only influenced by the amount of the grafted polymer and no influence of the aggregation was evidenced. This simple and fast developed process is efficient for the grafting of various co-polymers from any surfaces and the derived nanostructured materials display the combination of the physical properties of the core and the macromolecular behavior of the shell. The drug release experiments confirmed that DOX was largely released above the co-polymer LCST. Moreover, the cytocompatibility test showed that those developed NPs do not display any cytotoxicity depending on their concentration in physiological media. From the results obtained, it can be concluded that the new nanomaterials developed can be considered for further use as multi-modal cancer therapy tools

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Garcia, Cécile. "Synthèse de nanoparticules par voie électrochimique." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30179.

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Abstract:

Ce travail porte sur la synthèse de nanoparticules (NPs) d’alliage métallique Ni-Co et de Fe3O4 réalisées par une méthode électrochimique dans un milieu éthanol-eau. L’étude et l’optimisation du procédé de synthèse ont permis de produire des NPs de Ni/Co, en forme de bâtonnets, stabilisées par un tensioactif. Une étude expérimentale systématique a mis en évidence un lien entre les paramètres utilisés lors de la synthèse (densité de courant, % d’eau dans la solution, durée de synthèse, concentration des réactifs) et la morphologie ainsi que la structure de ces nano-bâtonnets de Ni/Co. De même, des NPs de Fe3O4, sphériques et bien calibrées en taille (2-5 nm) ont été obtenues grâce à un nouveau procédé basé sur l’électro-précipitation directe d’oxyde dans l’éthanol. Ce dispositif permet la production de NPs quasi-monodisperses dans un milieu éthanol sans la présence d’aucun agent stabilisant. Pour caractériser ces différents NPs, nous avons systématiquement utilisé la MET et le WAXS
This thesis deals with the synthesis of metallic (Ni-Co alloy) and oxide (Fe3O4), nanoparticles elaborated by an electrochemical process in ethanol medium. The study and the optimization made on the process lead to produce bimetallic nanoparticles of Ni/Co stabilized by surfactant with a rod-like morphology. A systematic experimental study shows clear relation between the synthesis parameters (current density, water percentage in ethanol, synthesis time, reagent concentration) and the morphology and structure of these Ni/Co nano-rods or wires. Magnetite (Fe3O4) nanoparticles were also obtained using a new process based on direct electro-precipitation of an oxide in a dry solvent. This very simple process allows to produce quasi-monodisperse spherical nanoparticles (2-5 nm) in an ethanol medium without any stabilizing agent. To characterize these various nanoparticles, we systematically used transmission electron microscopy and wide-angle X-ray scattering

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Lisiecki, Isabelle. "Synthese de nanoparticules de cuivre en systemes micellaires." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066412.

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Abstract:

Les micelles inverses sont des microemulsions eau dans l'huile, dont la taille est controlee par la quantite d'eau solubilisee dans le cur aqueux. Les micelles directes sont des gouttelettes dispersees dans l'eau. La stabilite de ces microemulsions est rendue possible par la presence d'au moins un tensioactif, c'est-a-dire un savon. Nous montrons que ces systemes permettent, pour la premiere fois, la synthese in situ de colloides de cuivre. En effet, nous montrons, dans ce memoire, que les micelles inverses sont favorables a la formation de particules de cuivre dont la taille est calibree. De plus, les spectres de plasmon, que nous avons simules a partir de la theorie de mie, montrent clairement que l'augmentation de la taille des micelles induit une augmentation de la taille des agregats de cuivre. Il est d'autre part apparu, tout au long de nos travaux, que la structure de l'eau s'avere tres importante quant a l'etat d'oxydation de ces particules metalliques. La solubilisation de gelatine dans le milieu micellaire inverse permet, sous certaines conditions, d'obtenir des gels transparents qui presentent l'avantage de ralentir de facon considerable la cinetique de croissance des clusters metalliques. La synthese de cuivre en micelles directes conduit tantot a des reseaux de cuivre interconnectes, aux etats d'oxydation divers selon les conditions experimentales, tantot a des particules isolees de cuivre pur selon que l'on se place respectivement en dessous et au-dessus de la concentration micellaire critique de la solution micellaire

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Thomas, Pierre. "Synthèse et caractérisation de nanoparticules métalliques : application à l'élaboration de nanocomposites." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30175.

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Babou, Kammoe Romuald Brice. "Synthèse de nanoparticules de carbonate de calcium." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27760/27760.pdf.

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Ngo, Van Giang. "Nanoparticules hybrides oxydes métalliques/polymères : synthèse et caractérisation." Phd thesis, Toulon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00768240.

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Abstract:

L'objectif de cette étude consiste à synthétiser et caractériser de nouveaux matériaux hybrides organique/inorganique obtenus par greffage de poly(méthacrylate)s d'alkyle sur des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) et d'oxyde de zinc (ZnO). Afin de mieux comprendre les facteurs influents les réactions mises en jeu lors d'un greffage à partir de la surface d'un oxyde métallique, nous avons choisi de travailler avec des nanoparticules disponibles commercialement et/ou élaborées. Des nanoparticules d'oxyde de zinc, de dimensions allant de 5 à 100 nm, ont été synthétisées par la méthode de précipitation, à température ambiante. La diffractométrie de rayons X (DRX) et la microscopique électronique à transmission (MET) ont permis de déterminer la structure cristalline, les dimensions et la morphologie des particules ainsi préparées. Les conditions de synthèse ont été optimisées afin d'augmenter la surface spécifique des particules tout en favorisant la présence de groupes hydroxyles en surface. La méthode de greffage de polymères méthacryliques a consisté à modifier préalablement la surface des nanoparticules par un agent de couplage réactif de type 3-méthacryloxypropyltriméthoxysilane (MPS). Les nanoparticules ainsi modifiées ont été caractérisées par spectroscopie (IRTF et RMN CP-MAS 13C et 29Si) et par analyse thermogravimétrique afin de confirmer la présence et la quantité de MPS greffé. Cet alcoxysilane, porteur d'une fonction méthacrylate, a permis de greffer des chaînes de poly(méthacrylate de méthyle), de poly(méthacrylate de tert-butyldiméthylsilyle) à partir de la surface des nanoparticules. La polymérisation radicalaire contrôlée par addition-fragmentation réversible (procédé RAFT) a été sélectionnée pour obtenir un contrôle des masses molaires, de faibles indices de polymolécularité et le greffage de copolymères diblocs. L'observation de ces nanoparticules hydrides en microscopie électronique à transmission montre clairement la présence d'une couronne de polymères à la surface des particules. L'étude de la stabilité thermique des nouvelles nanoparticules hybrides à base de ZnO a été réalisée par analyse thermogravimétrique sous atmosphère inerte. L'impact du procédé de polymérisation sur les mécanismes de dégradation thermique des polymères méthacryliques étudiés a été mis en évidence. Pour la première fois, des valeurs d'énergie d'activation ont été calculées sous atmosphère inerte et oxydante.

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Bertail, Caroline. "Nouvelles voies de synthèse de nanoparticules d'oxydes luminescents." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003730.

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Abstract:

Les recherches actuelles sur les nanoparticules luminescentes sont motivées par le développement d'applications innovantes comme par exemple des nouveaux systèmes transparents d'éclairage ou de visualisation. Pour cela, il est intéressant de trouver des voies de synthèses originales permettant de préparer des nanoparticules individualisées et bien dispersées d'oxydes présentant des propriétés optiques spécifiques ou mieux adaptées aux systèmes envisagés. Cependant ces composés cristallisent généralement à haute température. Trois difficultés se présentent alors pour leur synthèse : le contrôle de la taille et de l'état d'agrégation des particules à ces températures, le contrôle de leur stoechiométrie et du degré d'oxydation des ions dopants. Ce travail de thèse a consisté principalement à mettre au point un procédé de synthèse original d'oxydes de la famille des silicates et des aluminates. La présence d'une matrice minérale solide pendant le traitement thermique à haute température, permet de limiter la croissance des particules et de conserver leur état de dispersion pendant la calcination. Les résultats sont encourageants puisque des suspensions de particules bien cristallisées, de taille variant de 50 à 100 nm ont pu être synthétisées après des traitements thermiques supérieurs à 800°C.

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Gavrilov-Isaac, Véronica. "Synthèse de nanoparticules magnétiques à énergie d'anisotropie modulable." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066439/document.

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Abstract:

Les nanoparticules magnétiques de structure spinelle MFe2O4 (M = Fe, Co, Mn, Zn, Ni...) ont été largement étudiées pour leurs applications variées allant du stockage de l'information aux applications biomédicales. Parmi ces applications, les plus récentes basées sur les propriétés magnétiques dynamiques des nanoparticules sont en pleine expansion et nécessitent des particules magnétiques avec une énergie d'anisotropie contrôlée. L'objectif de cette thèse était de synthétiser des nanoparticules magnétiques avec une énergie d'anisotropie modulable, en associant des matériaux présentant des propriétés magnétiques intrinsèques différentes. Nous avons choisis la synthèse par décomposition thermique à haute température, qui présente l'avantage de former des nanoparticules monodisperses avec une morphologie contrôlée. Afin de développer des propriétés magnétiques originales et moduler l'énergie d'anisotropie des particules, nous avons synthétisé des nanoparticules multicoquilles magnétiques constituées d'un coeur doux (Fe3O4, MnFe2O4, NiFe2O4), d'une coquille dure (CoFe2O4) et d'une deuxième coquille douce pour les particules trimagnétiques. Nous avons montré que le champ coercitif augmente lorsqu'un cœur d'un matériau doux est recouvert avec une coquille d'un matériau dur. Pour les particules MnFe2O4@CoFe2O4@NiFe2O4, l'ajout d'une seconde coquille douce diminue le champ coercitif. La constante d'anisotropie évolue dans le même sens. Deux autres systèmes ont également été synthétisés et comparés à ces multicoquilles. Les ferrites mixtes Co1?xMnxFe2O4, avec x compris entre 0 et 1, et les ferrofluides binaires composés d'un mélange de ferrites MFe2O4 (M = Mn ou Ni) et CoFe2O4
Magnetic nanoparticles with spinel structure MFe2O4 (M = Fe, Co, Mn, Zn, Ni...) have been extensively studied for their various applications ranging from magnetic recording to biomeical applications(...)

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Benoit, Roland. "Nanoparticules de bismuth : synthèse, caractérisation et nouvelles propriétés." Orléans, 2005. http://www.theses.fr/2005ORLE2082.

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Abstract:

À l’échelle nanométrique et plus précisément en dessous de 10 nm, le bismuth présente des modifications structurales qui, bien que peu étudiées, sont largement décrite dans la littérature comme source d’amélioration des propriétés thermoélectriques. L’objectif principal de ce travail a été de proposer une nouvelle méthode de synthèse permettant d’élaborer des nanoparticules de bismuth métal stable à l’air avec une taille inférieure à 10 nm. La première partie de nos recherches a été consacrée à l’étude des mécanismes de réduction radiolytique du perchlorate de bismuth en solution aqueuse avec et sans polymères. Puis à partir de ces résultats, nous avons mis au point un procédé original de synthèse de réseaux de nanoparticules métalliques dont l’essentiel consiste à réduire le sel précurseur in situ au sein d’une matrice de silice mésoporeuse par voie radiolytique. Ces réseaux, selon la nature de la silice, peuvent être désordonnés ou organisés. Dans ce dernier cas, de nouvelles perspectives s’ouvrent dans le développement des matériaux thermoélectrique basés sur le principe de la filtration des porteurs de charges et des phonons par confinement quantique.

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Clément, Marie. "Calixarènes pour la synthèse radiolytique de nanoparticules métalliques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS449/document.

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Abstract:

Au cours de ces travaux de thèse, la synthèse de différents calix[8]arènes et complexes calixarèniques mono- et bimétalliques a été réalisée, en vue de préparer des nanoparticules par radiolyse. Les différentes étapes de synthèse ont été optimisées et différentes fonctionnalisations ont été testées pour améliorer la solubilité et le greffage des calixarènes à la surface des nanoparticules. Les nanoparticules métalliques obtenues à partir de sels d’argent et/ou d’or et stabilisées par les calix[8]arènes dans l’éthanol sont sphériques, très petites et très homogènes en taille (inférieures à 5 nm). Les analyses HAADF/STEM-EDX réalisées sur les nanoparticules Au-Ag ont permis de mettre en évidence le caractère bimétallique de ces nanoparticules et la présence de très petits agrégats de tailles inférieures à 1 nm. Les nanoparticules d’argent synthétisées ont montré leur efficacité en catalyse de réduction de composés nitrés. Ces résultats montrent l’efficacité des calixarènes pour stabiliser de très petites nanoparticules, tout en permettant une activité catalytique. Des nanoparticules mono- et bimétalliques (Au et Au-Ag) ont également été obtenues à partir des complexes calixarèniques par voie radiolytique. Cette voie de synthèse a permis d’augmenter la quantité de métal dans le milieu sans accroître la taille des nanoparticules formées, qui reste de l’ordre de 3-4 nm. Cette particularité peut être liée à la présence d’échanges rapides entre des clusters formés entre les calixarènes et les complexes métalliques précurseurs, mis en évidence par RMN. Toutefois, cette étude mérite d’être poursuivie
During this thesis, the synthesis of different calix[8]arenes and mono- and bimetallic calixarenic complexes was performed in order to produce nanoparticles by radiolysis. The different steps of the synthesis were optimized and different functionalizations were tested to improve the solubility and the anchoring at the nanoparticles surface. Metallic nanoparticles were generated from silver and/or gold salts and stabilized by calix[8]arenes in ethanol. The obtained spherical nanoparticles were very small (less than 5 nm) and homogeneous in size. HAADF/STEM-EDS analyses performed on Au-Ag nanoparticles revealed their bimetallic character and the presence of very small aggregates of less than 1 nm. Catalyticefficiency of the silver nanoparticles was tested through nitreous compound reduction.These results show the calixarenes efficiency to stabilize small nanoparticles while allowing the catalytic activity. Mono- and bimetallic nanoparticles (Au and Au-Ag) were also synthesized by radiolysis from the calixarenic complexes. This synthetic pathway allowed the increase of the amount of metal used during the synthesis without increasing the size of the obtained nanoparticles (3-4 nm). This particularity can be related to fast exchange phenomena between clusters formed by the calixarenes and the metallic precursors complexes, that were shown by NMR spectroscopy. However, this NMR study needs to be pursued

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Desbiens, Jessie. "Synthèse et caractérisation de nanoparticules de polymère dopées d'un complexe luminescent et de nanoparticules d'argent." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29213/29213.pdf.

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Abstract:

La synthèse et la caractérisation de nanoparticules de polymère dopées d’un complexe luminescent et de nanoparticules d’argent ont été réalisées. La polymérisation en mini-émulsion a permis d’obtenir des nanoparticules de polystyrène dopées d’un complexe luminescent. La concentration de complexe d’europium maximale pouvant être atteinte, sans qu’il y ait déstabilisation de l’émulsion, est de 2% (m/m). Il est également possible de préparer des nanoparticules de polymère contenant le complexe luminescent, ainsi que des nanoparticules métalliques. Pour ce faire, le complexe et les nanoparticules métalliques doivent être dispersés dans le monomère de départ. Il est donc nécessaire de modifier la surface des nanoparticules métalliques afin qu’il y ait une bonne affinité entre les nanoparticules métalliques et le polymère. Il est intéressant de confiner les nanoparticules métalliques dans la même particule de polymère que le luminophore afin d’observer leur impact sur la luminescence. Le rehaussement ou l’exaltation de la luminescence au voisinage de nanoparticules métalliques est un phénomène bien connu. Lorsqu’une nanoparticule métallique est excitée par une onde électromagnétique qui correspond à la fréquence de résonnance du nuage électronique de la particule, une augmentation du champ électrique est engendrée à proximité de la particule et a pour effet de rehausser la luminescence des luminophores à proximité. Les propriétés optiques des nanoparticules hybrides obtenues (polystyrène/complexe luminescent/argent) montrent, qu’effectivement, en présence d’argent, une augmentation de l’intensité lumineuse peut être observée.

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Desbiens, Jessie, and Jessie Desbiens. "Synthèse et caractérisation de nanoparticules de polymère dopées d'un complexe luminescent et de nanoparticules d'argent." Doctoral thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23691.

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La synthèse et la caractérisation de nanoparticules de polymère dopées d’un complexe luminescent et de nanoparticules d’argent ont été réalisées. La polymérisation en mini-émulsion a permis d’obtenir des nanoparticules de polystyrène dopées d’un complexe luminescent. La concentration de complexe d’europium maximale pouvant être atteinte, sans qu’il y ait déstabilisation de l’émulsion, est de 2% (m/m). Il est également possible de préparer des nanoparticules de polymère contenant le complexe luminescent, ainsi que des nanoparticules métalliques. Pour ce faire, le complexe et les nanoparticules métalliques doivent être dispersés dans le monomère de départ. Il est donc nécessaire de modifier la surface des nanoparticules métalliques afin qu’il y ait une bonne affinité entre les nanoparticules métalliques et le polymère. Il est intéressant de confiner les nanoparticules métalliques dans la même particule de polymère que le luminophore afin d’observer leur impact sur la luminescence. Le rehaussement ou l’exaltation de la luminescence au voisinage de nanoparticules métalliques est un phénomène bien connu. Lorsqu’une nanoparticule métallique est excitée par une onde électromagnétique qui correspond à la fréquence de résonnance du nuage électronique de la particule, une augmentation du champ électrique est engendrée à proximité de la particule et a pour effet de rehausser la luminescence des luminophores à proximité. Les propriétés optiques des nanoparticules hybrides obtenues (polystyrène/complexe luminescent/argent) montrent, qu’effectivement, en présence d’argent, une augmentation de l’intensité lumineuse peut être observée.
La synthèse et la caractérisation de nanoparticules de polymère dopées d’un complexe luminescent et de nanoparticules d’argent ont été réalisées. La polymérisation en mini-émulsion a permis d’obtenir des nanoparticules de polystyrène dopées d’un complexe luminescent. La concentration de complexe d’europium maximale pouvant être atteinte, sans qu’il y ait déstabilisation de l’émulsion, est de 2% (m/m). Il est également possible de préparer des nanoparticules de polymère contenant le complexe luminescent, ainsi que des nanoparticules métalliques. Pour ce faire, le complexe et les nanoparticules métalliques doivent être dispersés dans le monomère de départ. Il est donc nécessaire de modifier la surface des nanoparticules métalliques afin qu’il y ait une bonne affinité entre les nanoparticules métalliques et le polymère. Il est intéressant de confiner les nanoparticules métalliques dans la même particule de polymère que le luminophore afin d’observer leur impact sur la luminescence. Le rehaussement ou l’exaltation de la luminescence au voisinage de nanoparticules métalliques est un phénomène bien connu. Lorsqu’une nanoparticule métallique est excitée par une onde électromagnétique qui correspond à la fréquence de résonnance du nuage électronique de la particule, une augmentation du champ électrique est engendrée à proximité de la particule et a pour effet de rehausser la luminescence des luminophores à proximité. Les propriétés optiques des nanoparticules hybrides obtenues (polystyrène/complexe luminescent/argent) montrent, qu’effectivement, en présence d’argent, une augmentation de l’intensité lumineuse peut être observée.

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LUTZ, THIERRY. "Synthese et caracterisation de nanoparticules metalliques dans des matrices amorphes." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1998. http://www.theses.fr/1998STR13076.

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Abstract:

Par la methode sol-gel et par la voie verriere, nous avons synthetise des matrices amorphes contenant des ions de metaux de transition (cu, ni, co, fe) ; apres reduction sous hydrogene, on obtient des nanoparticules de ces memes metaux. Dans le cas du cuivre, nous avons reussi, en faisant varier la concentration de l'ion dopant et le traitement thermique, a elaborer des composites contenant le cuivre sous une seule forme. Differentes methodes de caracterisation optique nous ont permis de distinguer ainsi les gels densifies contenant du cuivre monovalent associe sous forme de paires, de la cuprite cu#2o ou du cuivre sous forme de petites particules metalliques. Les paires ont ete mises en evidence par l'intermediaire de leurs proprietes de luminescence specifiques. Les nanoparticules de nickel ont ete obtenues soit dans un verre de type silicate, soit dans des gels de silice. Dans le cas du verre, le processus de reduction suit le modele dit de ternissement. Nous avons observe une variation de la taille des particules avec la profondeur de leur formation. Cette propriete nous a permis de mettre en evidence les proprietes magnetiques particulieres des tres petites particules formees dans la couche de surface du verre. Dans le cas des gels, une etude systematique de la taille des nanoparticules a ete effectuee par met et simulation des cycles d'aimantation. Cette etude a montre qu'il est possible de controler la taille des particules en modifiant la charge en nickel et la temperature de reduction. Cependant, les proprietes magnetiques de ces nanocomposites ne suivent pas de modele simple, du fait des interactions existant entre les particules. Les cas du cobalt et du fer sont plus complexes du fait de la competition entre la formation de metal et celle de silicates. Les principales caracteristiques de ces systemes ont neanmoins ete degagees grace a la mise en uvre de diverses techniques (mesures magnetiques, rmn a champ nul, spectroscopie mossbauer, simulation, met,).

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Moukarzel, Waêl. "Synthèse et caractérisation de glycosilicones et leur application à la préparation et stabilisation de nanoparticules d'or." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1628/.

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Abstract:

Le couplage d'une chaîne siloxane avec des groupements fonctionnels divers donne accès à des polymères aux propriétés originales couplant la flexibilité de la chaîne avec les propriétés des groupes fonctionnels. Dans cet état d'esprit, nous avons souhaité étudier le couplage de groupements de type saccharidiques aux chaînes de polysiloxane. Dans une première partie de ces travaux de thèse, une nouvelle méthode rapide, douce et efficace a été mise au point pour la préparation de polysiloxanes linéaires ou hyperbranchés à groupements saccharidiques, en position latérale ou terminale. La préparation se fait sans utilisation de groupements protecteurs de sucres, permettant ainsi d'éviter les conditions usuelles acides ou basiques de déprotection et de conserver ainsi l'intégralité des chaînes siloxanes avant et après greffage des sucres. Les polymères ont été caractérisés par RMN 1H, 13C, 29Si, IR et Chromatographie d'Exclusion Stérique. Ces " glycosilicones", à taux de greffage et masses modulables à volonté, ont servi par la suite à stabiliser efficacement des nanoparticules d'or préformées en solution aqueuse y compris à des forces ioniques élevées. Les propriétés réductrices d'amino-sucres utilisés au cours de cette thèse pour la synthèse des glycosilicones ont été mises à profit afin de réaliser la synthèse directe de nanoparticules dans des conditions plus douces que les méthodes de synthèse classique (telle que la réduction de sel d'or avec du borohydrure de sodium). Ces amino-sucres (glucosamine, glucamine) jouent le rôle à la fois de réducteurs, de stabilisants en milieu aqueux. L'avantage de cette méthode réside également en l'utilisation d'un réactif unique non toxique en vue de l'utilisation de ces nanoparticules dans des tests biologiques. La méthode de synthèse se fait en une seule étape et à température ambiante et aboutit à la formation de nanoparticules sphériques avec un bon rendement, mais également, induit des croissances anisotropes conduisant à l'obtention de nanoparticules en forme d'étoiles ou multi-branches avec des rendements très élevés. La taille et le nombre de branches des nano-étoiles ont été modulés en ajustant les conditions expérimentales. Elles ont été caractérisées du point de vue de leur morphologie, stabilité et propriétés optiques (résonance plasmon) par microscopie électronique et spectroscopie UV-visible
Coupling a siloxane chain with various functional groups leads to polymers with new properties combining the flexibility of the chain with the properties of the functional groups. Accordingly, we wanted to study the grafting of saccharide groups on polysiloxane polymers. In the first part of this thesis, a new, smooth, efficient and fast method has been developed for the preparation of linear or hyperbranched polysiloxanes with lateral or terminal sugar groups. The preparation is done without the use of protecting groups for sugars. It avoids the use of acid or alkaline conditions for the deprotection thus preventing the decomposition of the siloxane chains before and after grafting the sugars. The polymers were characterized by 1H, 13C, 29Si NMR, IR and Size Exclusion Chromatography. These "glycosilicones" with grafting rate and weights adjustable at will, were subsequently used to efficiently stabilize preformed gold nanoparticles in aqueous solution even at high ionic strengths. The reducing properties of amino sugars used in this thesis for the synthesis of glycosilicones were used for a direct synthesis of nanoparticles under milder conditions than in conventional synthesis methods (such as reducing the gold salt with sodium borohydride). These amino sugars (glucosamine, glucamine) play the role of both reducing agents and stabilizers in aqueous media. The advantage of this method lies in the use of a single nontoxic reagent which can be useful for using these nanoparticles in biological tests. The one pot synthesis occurs at room temperature and leads to the formation of spherical nanoparticles with a good yield, but also induces anisotropic growth leading to the production of star shaped or multi-branched nanoparticles with very high yields. The size and number of branches of nano-stars were modulated by adjusting the experimental conditions. They were characterized regarding to their morphology, stability and optical properties by electron microscopy and UV spectroscopy

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Mezni, Amine. "Synthèse et caractérisation de nanoparticules métalliques vers la nanomédecine." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2253/.

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Abstract:

L'objectif essentiel de notre travail a consisté à synthétiser des nanoparticules d'or monodisperses, stables en conditions physiologiques et des nanoparticules hybrides type Au@MO (où MO = Fe3O4 ou ZnO) pour des applications biomédicales, en magnétoplasmon ou en photocatalyse. La stratégie adoptée est fondée sur l'utilisation du procédé polyol comme méthode de synthèse par chimie douce. L'étude des propriétés optiques des nanoparticules élaborées a été réalisée essentiellement par spectroscopie de diffusion Raman. Dans un premier lieu, nous avons préparé des nanotriangles d'or stabilisées par le polyvinylpyrrolidone (PVP), ceci en contrôlant plusieurs paramètres de synthèse à savoir le rapport PVP/AuIII, la température et la nature du surfactant. Par la suite, nous avons étudié leurs propriétés plasmoniques et de diffusion Raman exaltée de surface ce qui nous a permis d'éclairer la dynamique des interactions PVP-Au. Les mesures préliminaires d'hyperthermie sur des particules d'or de 100 nm montrent un pouvoir chauffant intéressant. La deuxième partie de notre travail a été consacré à la synthétise de nanoparticules hybrides Au-Fe3O4 en adoptant la stratégie "one pot". Les expériences Raman-SERS révèlent la structure fine de ces particules. Une étude Raman-SERS de la transition de la phase magnétite (Fe3O4) en hématite (a-Fe2O3) est détaillée. La dernière partie de ce travail est consacrée à la synthèse des nanoparticules hybrides Au-ZnO par la stratégie "one pot". Les propriétés plasmoniques sont étudiées par spectroscopie d'absorption et sont soutenues par des simulations numériques. Les particules élaborées présentent une forte résonance plasmonique qui peut être intéressante pour des applications photocatalytiques
The main objective of our work was to synthesize monodisperse gold nanoparticles, stable under physiological conditions and hybrid nanoparticles such as Au@MO (where MO = ZnO or Fe3O4) for biomedical applications, magnétoplasmon or photocatalysis. The strategy is based on using the polyol process as a method of synthesis by soft chemistry. The study of the optical properties of nanoparticles was performed essentially by Raman spectroscopy. Firstly, we have prepared single-crystalline triangular gold nanoplates (Tr-AuNPs) with well-defined shape and tunable size by polyvinylpyrrolidone (PVP) by controlling several parameters (the molar ratio of PVP to AuIII, temperature and the nature of the surfactant). Thereafter, we studied their properties and plasmon-enhanced Raman scattering surface which allowed us to clarify the dynamics of interactions PVP-Au. Preliminary hyperthermia mesearement on gold nanoparticles of 100 nm show an interesting heating power. The second part of our work, we have reported the synthesis of hybrid Au-Fe3O4 nanoparticles using a novel one-pot process, and have studied their plasmonic and SERS related properties as well as their phase transition properties. By combining SERS experiments and numerical simulations of the plasmonic near fields, we were able to investigate the fine structure of the Fe3O4 shell. By changing the laser intensity, we have investigated the transformation of the magnetite Fe3O4 shell into maghemite and hematite (a-Fe2O3). The last part of this work is devoted to the synthesis of hybrid Au-ZnO nanoparticles with a narrow size distribution, a controlled morphology and a high crystalline quality using the one pot polyol process, without adding any other reagents, template or complex metal ligand. Optical extinction measurements combined with numerical simulations showed that the Au-ZnO nanoparticles exhibit a localized surface plasmon resonance (SPR) clearly red shifted with respect to that of bare Au nanoparticles (AuNPs)

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Dadi, Rania. "Synthèse de nanoparticules d‘oxydes métalliques et leur activité antibactérienne." Thesis, Paris 13, 2019. http://www.theses.fr/2019PA131039.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour but la synthèse de nanoparticules d‘oxydes métalliques (CuO, ZnO et TiO₂) par la méthode « sol-gel » pour des applications dans le domaine biomédical. Les nanoparticules de ZnO et CuO sont préparées à partir de précurseurs d‘acétate, et le TiO₂ est élaboré dans un réacteur à micromélange rapide permettant le contrôle de la taille des nanoparticules. Des couches minces ont été élaborées par le procédé de dip-coating. L‘activité antibactérienne de ces oxydes métalliques a été étudiée sur des souches de la pharmacopée européenne ; une bactérie à Gram positif : Staphylococcus aureus, deux bactéries à Gram négatif : Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa et un champignon : Candida albicans. Différentes méthodes ont été adoptées pour l‘évaluation de l‘activité antibactérienne in vitro : la diffusion sur disque et puits, la bioluminescence (ATPmétrie) et la technique de décrochage sur plaques. Les tests effectués ont démontré une activité antibactérienne des nanoparticules de ZnO et CuO sous forme amorphe et cristalline, et uniquement sous forme cristalline pour le TiO₂. Un modèle mathématique a été élaboré à la base des résultats des tests antibactériens et de la cinétique d‘évolution de la population bactérienne. Il a été conclu que la suppression bactérienne est plus efficace lors de la phase exponentielle, tandis que son efficacité est moindre lors de la phase stationnaire et de latence. Les tests de cytotoxicité des NPs en suspension sur des fibroblastes gingivaux ont montré une diminution de la viabilité cellulaire, en partie due à la présence du solvant
This thesis aims are the synthesis of nanoparticles of metal oxides (CuO, ZnO and TiO₂) by soft chemistry "sol-gel" for applications in the biomedical field. Nanoparticles of ZnO and CuO are prepared from acetate precursors, and TiO₂ is produced in a fast micromixer reactor allowing size control of nanoparticles. Thin layers have been developed by dip-coating process.Metal oxides antibacterial activity has been studied on strains from European Pharmacopoeia; Gram-positive bacterium: Staphylococcus aureus, two Gram-negative bacteria: Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa and a fungus : Candida albicans. Different methods have been adopted for antibacterial activity evaluation in vitro: disk diffusion and well diffusion,bioluminescence (ATP measurements) and stall plate technique. Tests carried out showed an antibacterial activity of nanoparticles of ZnO and CuO in amorphous and crystalline form, and only in crystalline form for TiO₂. A mathematical model has been developed based on the results of the antibacterial tests and kinetic evolution of the bacterial population. It concluded that bacterial suppression is more efficient during the exponential phase, while its efficiency is lower during the stationary phase and latency. Cytotoxicity tests of NPs in suspension on gingival fibroblasts showed a decrease in cell viability, in part due to the presence of the solvent

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Daou, Toufic Jean. "Synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules d’oxydes de fer magnétiques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/DAOU_Toufic_Jean_2007.pdf.

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Abstract:

Dans une première partie, la synthèse, par co-précipitation suivi d’un traitement hydrothermal, de nanoparticules de magnétite avec des tailles et des distributions de taille contrôlées a été mise en point en faisant varier divers paramètres tels que le pH, la nature de la base et le rapport Base/Fe. Des nanoparticules de 12 (± 2) nm mais surtout de 39 (± 5) nm avec une composition moyenne Fe2,95O4 et constituées d’un coeur de magnétite stoechiométrique et d’une couche extérieure oxydée ont été obtenues. Dans une deuxième partie, une méthodologie a été mise en place pour greffer à la surface des nanoparticules des molécules organiques fonctionnelles avec une liaison forte et directe. Nous avons testé différents agents de couplage : le groupement carboxylate généralement le plus utilisé et des groupements phosphate et phosphonate. Nous avons montré que ces derniers permettaient un ancrage plus fort à la surface de la nanoparticule et un taux de greffage plus élevé que l’agent de couplage carboxylate. Le greffage se fait principalement par interaction avec les ions Fe3+ des sites Oh des plans (111) les plus denses. Les propriétés magnétiques ne sont pas modifiées avec le phosphonate et le phosphate, alors que le carboxylate induit un «canting» de spin dans la couche oxydée diminuant l’aimantation. L'optimisation des conditions de greffage a conduit à des suspensions très stables dans l’eau et le THF
In the first part, magnetite nanoparticles with controlled size have been synthesized by co-precipitation followed by hydrothermal treatment. By varying different parameters like the pH, the nature of the bases and the Base/Fe ratio, we were able to obtain, nanoparticles with an average size of 12 (± 2) nm but especially of 39 (± 5) nm with global composition: Fe2. 95O4 which can be described by a core-shell system with stoechiometric magnetite as core and oxidized layer as shell. In the second part, we report, our results on the direct and strong bonding of functional organic molecules onto the surface of this nanoparticles using either phosphate, phosphonate or carboxylate groups as coupling agents. These studies have shown that the nanoparticles functionalised by a phosphate or phosphonate groups allowed stronger bonding on the surface of the nanoparticles, higher grafting rate than the carboxylate groups and especially the conservation of the magnetic properties. The grafting occurs mainly by interaction with the Fe3+ in octahedral sites present in the (111) denser plane. The magnetic properties are not modified with phosphonate and phosphate, whereas the carboxylate induce a canting of spin in the oxidized layer decreasing magnetization. Optimisation of grafting conditions has conducted to very stable suspensions in water and THF

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Delecourt, Gwendoline. "Synthèse de nanoparticules monoplasmidiques pour le transfert de gènes." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2021SORUS002.pdf.

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Abstract:

Depuis le XXème siècle, la thérapie génique ouvre la voie au traitement de maladies d’origine génétique et de maladies acquises. L’introduction d’un polynucléotide dans les cellules présentant une mutation génétique permet de moduler leur fonctionnement. Afin de passer les différentes barrières biologiques et de rejoindre le noyau des cellules ciblées, l’ADN doit être protégé par un vecteur. Divers vecteurs ont été développés tels que les vecteurs polymériques à base de PEI. Malgré leur efficacité, ces vecteurs montrent des réactions immunogènes. Des fonctionnalisations sont développées pour réduire cette toxicité notamment par la formation de vecteurs furtifs. La stratégie standard de PEGylation montre, cependant, des limites nécessitant l’utilisation de nouveaux polymères hydrophiles. Dans ce contexte, la POxylation a été étudiée comme alternative à la PEGylation pour le design de nouveaux polyplexes. Une nouvelle méthode de synthèse de copolymères PEI-b-POx par hydrolyse sélective de copolymères à blocs poly(2-R1-2-oxazoline-b-2-R2-2-oxazoline) a été mise au point ainsi que la fonctionnalisation par des résidus histidine pour améliorer l’efficacité de transfection et diminuer la toxicité du vecteur polymère. Un ligand galactose a été greffé en fin de chaîne hydrophile pour induire un ciblage cellulaire. Les polymères synthétisés ont été utilisés pour former des polyplexes avec l’ADN via une méthode de formulation « par extrusion » avant de réaliser des tests de transfection in vitro et in vivo. Une réduction de la cytotoxicité a été observée lors de l’utilisation des copolymères PEI-b-POx en comparaison aux PEI tout en conservant une efficacité de transfection
Since 20th century, breakthrough in gene therapy paves the way for new therapeutic strategies against genetic disorders, cancers and neurodegenerative diseases. Cells with genetic mutation may have their cellular machinery modulated via the introduction of polynucleotides in their nucleus. Nevertheless, DNA needs to be protected by a vector to cross biological barriers and to reach targeted cell nucleus. Various types of vectors have been developed like PEI-based vectors. However, those efficient polymeric vectors exhibit a toxicity which can be lowered by PEG functionalization. Nevertheless, the well-known PEGylation approach shows limits requiring news hydrophilic polymers. In this context, POxylation was studied as PEG alternatives in the design of new pDNA containing nanovectors. A new synthetic strategy was developed with a selective hydrolysis of block poly(2-R1-2-oxazoline-b-2-R2-2-oxazoline) copolymers. The functionalization of the synthetized PEI-b-POx copolymers with histidine moieties was achieved, along with galactose grafting to induce cellular targeting or histidine grafting to improve endosomal escape. These polymers were used to form polyplexes with DNA via extrusion method and further biological testing via in vitro and in vivo transfection essays were performed. An efficient transfection was obtained with a reduction of the cytotoxicity for PEI-b-POx copolymers compared to PEI

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Awala, Hussein. "Synthèse des nanoparticules de zéolithe pour des applications environnementales." Caen, 2014. http://www.theses.fr/2014CAEN2012.

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Abstract:

Les zéolithes de taille nanométrique sont de plus en plus utilisées pour de nombreuses applications potentielles et avancées grâce à leurs propriétés uniques : diversité de taille de pores, surface spécifique élevée, micro/mesoporosité combinées, morphologie et taille de particules bien définies, etc. . . En plus de leurs domaines d’utilisation classique dans la catalyse, la séparation et l’échange ionique, les zéolithes de taille nanométrique assemblés sous forme de couches minces ou de structures tridimensionnelles trouvent de nouvelles applications en tant que dispositifs optiques, des membranes de séparation et des microréacteurs pour le confinement des composés chimiques sensibles. Dans ce travail, la synthèse et la préparation des zéolithes de taille nanométrique sans agent structurant organique (de types FAU et EMT) est développée. La synthèse assistée par utilisation des germes est aussi réalisée pour la préparation des zéolithes de type BEA riche en silicium. En plus, les zéolithes de taille nanométrique ont été préparées suivant des procédés écologiques et économiques à l'aide des cendres de balle de riz en tant que source de silicium. La synthèse et la cristallisation de ces zéolithes à partir des gels de synthèse sont étudiées en détail. Les matériaux préparés ont été utilisés pour (1) la purification de l'eau (élimination des métaux lourds et des pesticides), (2) la stabilisation de bleu de méthylène, (3) l'inhibition de l'oxydation de l'huile de palme, (4) les capteurs chimiques, et (5) les revêtements antireflets
Zeolite nanoparticles with diverse pore architectures, high external surface area, micro/mesoporosity, define particle size and morphology open the door for advanced applications. In addition to catalysis, separation and ion exchange processes, nanosized zeolites assembled in films and three-dimensional constructs are used as optical devices, separation membranes and reactors for immobilization of chemical sensitive compounds. In this work the synthesis procedure for nanosized zeolites (FAU and EMT- framework types) from organic-template-free precursor suspensions is developed. Besides, seed-assisted approach is applied for preparation of high silica BEA-type zeolite. In addition, environmentally friendly synthesis of nanosized zeolites at ambient condition using rice husk ash as a silica source is developed. The crystallization and transformation processes of eight zeolites in organic-free precursor suspensions are studied in details. Finally, the applications of nanosized zeolites for (1) purification of water (removal of heavy metals and pesticides), (2) stabilization of methylene blue, (3) inhibition of palm oil oxidation, (4) Bragg stacks chemical sensors, and (5) antireflection coatings are demonstrated

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Daou, Toufic Jean Begin-Colin Sylvie Pourroy Geneviève. "Synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules d'oxydes de fer magnétiques." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2007. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/837/01/thèse_daou.pdf.

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Matioszek, Dimitri. "Conception de nouvelles espèces divalentes du groupe 14 (Ge, Sn) : réactivité et synthèse contrôlée de nano-objets." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1438/.

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Abstract:

Ce travail concerne la synthèse de nano-objets mono-élément (Ge, Sn) et d'alliages (SiGe, GeSn, SnSi) à partir de dérivés du groupe 14 spécialement conçus à cet effet. Ces espèces présentent un double enjeu : elles doivent être suffisamment stables pour les manipuler aisément tout en restant labiles pour les décomposer dans des conditions douces de température. Pour cela, deux séries d'espèces germaniées à basse valence (degré d'oxydation II) ont été préparées et caractérisées. La première présente des ligands N-chélatants (aminotroponiminate et amidinate) permettant une stabilisation par complexation intramoléculaire. Des réactions spécifiques d'oxydation en présence d'une ortho-quinone et de complexation avec des métaux de transition ont confirmé leur caractère divalent. Leur thermolyse en solution a permis l'obtention de nanoparticules photoluminescentes de 2. 5 à 5 nm de diamètre protégées de l'oxydation par un enrobage organique. La seconde série concerne des espèces divalentes di- et poly-métallées du groupe 14 (hypermétallyl-germylènes et -stannylènes) stabilisées par complexation inter- ou intra-moléculaire. Elles pourraient s'avérer être des précurseurs de choix d'alliages nanométriques possédant des propriétés tout à fait inédites
This work concerns the synthesis of single-element (Ge, Sn) and alloys (SiGe, GeSn, SnSi) nano-objects from group 14 derivatives specifically designed for this purpose. These species present a double challenge: they have to be stable enough to be handled easily and to remain labile to decompose in mild conditions of temperature. For this, two sets of low-coordinate germanium compounds (oxidation state II) have been prepared and characterized. The first one contains N-chelating ligands (aminotroponiminate and amidinate) which allow stabilization by intramolecular complexation. The oxidative reaction with an ortho-quinone and the complexation reaction with transition metals have confirmed their specific character of divalent sites. Their thermolysis in solution led to photoluminescent nanoparticles with a size in the range of 2. 5 to 5 nm surrounded by an organic layer that protected them from oxidation. The second set was devoted to the synthesis of di- and poly-metallated group 14 complexes (hypermetallyl-germylenes and -stannylenes) stabilized by inter- or intra-molecular complexation. They are potential precursors for group 14 nanoscale alloys with totally unique properties

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TALEB, ABDELHAFED. "Organisation en 2d et 3d de nanoparticules : synthese et proprietes specifiques." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066632.

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Abstract:

Dans ce travail, nous avons utilise les micelles inverses d'aot comme microreacteurs pour la synthese et le controle de taille des nanoparticules d'argent et de cobalt. Apres synthese, nous avons utilise des techniques d'extraction et de tri pour reduire la distribution en taille des particules jusqu'a environ 12%. Par microscopie electronique a transmission nous avons montre que les particules ainsi obtenues s'auto-organisent pour former des structures bidimensionnelles (2d) sous un reseau hexagonale et tridimensionnelles (3d) sous un reseau cubique faces centrees. Ces nanostructures montrent de nouvelles proprietes specifiques. Par spectroscopie uv-visible, nous avons etudie les proprietes optiques de structures 2d et 3d de nanoparticules d'argent. Les spectres de plasmon obtenus pour les structures 2d montrent clairement un elargissement et un deplacement de la bande de plasmon vers les faibles energies ce que nous avons explique par une modification de l'environnement dielectrique des particules. Dans le cas de structures 3d, la reponse optique est caracterisee par un affinement de la bande ce qui traduit une augmentation du libre parcours moyen des electrons de conduction sur plusieurs particules du reseau probablement par effet tunnel. La spectroscopie uv-visible, par reflexion pour differentes polarisations, nous a permis egalement de mettre en evidence une anisotropie optique dans une monocouche de nanoparticules d'argent. Ce que nous avons attribue a des interactions dipolaires ou a un transfert d'electrons entre particules ou particules support. Dans le cas de nanoparticules de cobalt une etude magnetique a ete menee pour la premiere fois sur une structure 2d. Les resultats ont permis de faire une comparaison par rapport a ceux de la particule isolee. Les mesures magnetiques de l'aimantation en fonction de la temperature (zfc/fc) ont montre un deplacement de 5k de la temperature de blocage des particules deposees sur support par rapport a celle des particules en solution. De meme le cycle d'hysteresis est sensiblement modifie, une augmentation de l'aimantation remanente ainsi qu'une saturation a des champs plus faibles a pu etre mis en evidence. Cet effet est due tres vraisemblablement aux effets collectifs dans l'organisation attribuee aux interactions entre particules.

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OULD, ELY MOHAMED TEYEB. "Nanoparticules magnetiques a partir de precurseurs organometalliques : synthese et proprietes physiques." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30269.

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Abstract:

Apres avoir presente les caracteristiques magnetiques et structurales de particules nanometriques et les methodes permettant de les mettre en evidence (zfc/fc, hrem et waxs), nous decrivons les principales techniques mises en jeu actuellement lors de l'elaboration de nanoparticules d'elements ferromagnetiques. Nous decrivons ensuite nos travaux sur la synthese controlee de nanoparticules de fe, co, ni dispersees dans une matrice polymere organique (pvp, ppo) et leurs caracterisations magnetiques et structurales. Un procede original mettant en uvre la decomposition d'un precurseur organometallique en atmosphere reductrice a temperature ambiante a ete developpe. Il nous a permis de controler precisement la taille des particules, leur dispersion dans le materiau, et surtout leur etat de surface. Les particules obtenues ont des caracteristiques magnetiques equivalentes a celles d'agregats libres, le materiau est plus facile a produire a grande echelle et a manipuler. Ainsi nous avons elabore des materiaux ferromagnetiques a temperature ambiante (ni#0/pvp 4 nm ou co#0/ppo 5 nm par exemple) stables vis-a-vis de l'oxygene, ou des systemes de particules superparamagnetiques sans interaction entre elles (co#0/pvp 1,5 ou 2 nm par exemple), dont la surface est tres reactive. Dans ce dernier cas nous avons montre d'une part que les particules adoptent une structure originale du type anti-mackay et d'autre part qu'il est possible de moduler leur aimantation a saturation par adsorption controlee de ligands a leur surface. De plus, ces nanoparticules se sont revelees d'excellents precurseurs de colloides d'oxydes magnetiques. Des nanoparticules de coo, de co#3o#4 ou mixtes coo-co peuvent etre obtenues a volonte par oxydation douce a l'air des particules initiales, sans modification de leur taille ni de leur dispersion. Le systeme metal-oxyde de basse dimension (4 nm) s'est revele ideal pour l'etude du couplage d'echange entre un cur ferromagnetique et une surface oxyde antiferromagnetique. Finalement l'elaboration de nanoparticules mixtes co/pt de composition ajustable nous a permis d'observer, a l'echelle du nanometre, la forte augmentation de l'anisotropie magnetique et du champ coercitif en fonction du taux croissant de pt (metal durcisseur de l'aimantation), comme dans le cas du materiau massif.

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Sbargoud, Kamal. "Méthodologies de synthèse de nanoparticules de polymère multifonctionnelles : élaboration de nanoparticules fluorescentes à propriétés modulables et applications comme capteurs." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2014. http://www.theses.fr/2014VERS0041.

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Abstract:

Cette thèse a été consacrée à la synthèse des nanoparticules de polymère plurifonctionnelles, notamment les nanoparticules fluorescentes duales, avec des compositions et propriétés modulables. L’étude a porté sur la fonctionnalisation par des réactions click, en particulier le coulage cupro-catalysé entre un azoture et un alcyne (CuAAC) sur des nanoparticules préparées par polymérisation en microémulsion. Cette réaction est efficace, simple à mettre en œuvre, et peut être réalisée dans un milieu aqueux en l’absence de co-solvant organique. Cette stratégie a permis de synthétiser des nanoparticules bi-fonctionnelles de 15-20 nm avec des rapports modulables soit par fonctionnalisation orthogonale ou soit par fonctionnalisations étape par étape. L’introduction de deux fluorophores dont un est sensible au pH (couples dansyl/fluorescéine et coumarine-2/fluorescéine) a permis l’élaboration de nano-capteurs de pH ratiométriques basés sur un transfert d’énergie (FRET) dans une gamme de mesure comprise entre pH 2 et pH 6. Des nanoparticules fonctionnalisées par deux coumarines (C2 et C343) avec des rapports et des localisations dans le cœur ou en surface contrôlés ont été préparées par des couplages CuAAC en surface ou par une stratégie incluant l’incorporation de coumarine-343 dans les particules par copolymérisation. Ces nanoparticules permettent la capture de la lumière et un transfert d’énergie, par FRET, efficace avec un effet d’antenne de 5,6. La dernière partie de cette thèse a porté sur le greffage de dérivés spirorhodamines pour la détection d’ions mercuriques en solution aqueuse. L’encapsulation de pyrène dans les particules a permis d’obtenir un capteur ratiométrique
This thesis was devoted to the synthesis of multifunctional polymer nanoparticles with controllable compositions including fluorescent nanoparticles. The study was focused on functionalizations via click reactions, especially the copper-catalyzed coupling of azide and alkyne (CuAAC) on nanoparticles prepared by microemulsion polymerization. The CuAAC reaction is efficient and can be performed in aqueous medium in the absence of organic solvent. This strategy has allowed the synthesis of bi-functional nanoparticles (15-20 nm) with adjustable ratios by orthogonal functionalization or by step by step functionalization. The introduction of two fluorophores, one of them being pH-sensitive (dansyl/fluorescein and coumarin 2/fluorescein pairs), gave access to ratiometric pH sensors based on energy transfer (FRET) with a measurement range from pH 2 to pH 6. Nanoparticles bearing two coumarins (C2 and C343) in controllable ratios, and located either on the surface or in the core, have been prepared by CuAAC or by a strategy that included the incorporation of coumarin 343 in the particle core by copolymerization. These nanoparticles have been applied for light harvesting via energy transfer with an antenna effect of 5. 6. The last part of this thesis focused on the grafting of spiro-rhodamine derivatives for the detection of mercuric ions in aqueous solution. The embedment of pyrene within the particle core gave access to a ratiometric fluorescent nanosensor

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Forestier, Thibaut. "Synthèse de nanoparticules à transition de spin en milieu confiné." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408081.

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Abstract:

L'objet majeur de cette étude est de contrôler la taille de nanoparticules de matériaux à transition de spin (TS), et d'étudier l'influence d'une réduction de taille sur les propriétés de commutation thermique. Plusieurs voies ont été explorées :
La première stratégie basée sur la synthèse d'oligomères puis l'assemblage en unités supérieures s'est révélée difficile due à un manque de réactivité. La deuxième approche a consisté à utiliser le confinement moléculaire au sein d'une nanogouttelette pour synthétiser des oligomères de coordination de quelques nanomètres, et mettre en place une véritable “ingénierie moléculaire” en microémulsion. La dernière partie de ce travail est consacrée à la synthèse de particules à TS d'une centaine de nanomètre en milieu micellaire inverse permettant la discussion de l'influence de la taille des particules sur le comportement coopératif.

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Laurent, Gautier. "Synthèse de nanoparticules multifonctionnelles pour la radiothérapie guidée par imagerie." Thesis, Besançon, 2014. http://www.theses.fr/2014BESA2025/document.

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Abstract:

Afin d'améliorer la sélectivité de la radiothérapie dans le cadre du traitement de certains cancers, nous proposons l'utilisation de nanoparticules radiosensibilisantes fonctionnalisées pour le suivi par imagerie médicale. Ces objets, constitués d'un coeur d'or recouvert d'une couche organique, permettent de combiner imagerie multimodale et activité thérapeutique télécommandée, ouvrant ainsi la voie vers la thérapie guidée par imagerie. L'effet radiosensibilisant pourra être généré au moment opportun, déterminé à partir de l'imagerie. L'étude de biodistribution par imagerie TEMP/CT chez des souris a montré une libre circulation des nanoparticules et une élimination rénale avec une présence modérée des nanoparticules dans le foie qui n'est, cependant, pas due à un phénomène d'opsonisation. L'étude par 1RM du cerveau de rats portant un gliosarcome a indiqué une accumulation significative des nanoparticules Au@TADOTAGA-Ge au sein de la tumeur. Enfin le co-marquage des nanoparticules d'or par Gcr et 64Cu2+ (complexées par les ligands macrocycliques) a permis de suivre ces objets, chez le même animal, après injection intraveineuse, à la Ibis par TEP et 1RM dont la combinaison bien que très recherchée est rarement mise en oeuvre. Le caractère radiosensibilisant de la suspension de nanoparticule Au@TADOTAGA a été confirmé par le suivi de croissance tumorale après traitement par irradiation MRT 15 minutes après l'injection des nanoparticules par voie intratumorale. Le gain thérapeutique de la mise en oeuvre de ce traitement a ensuite été validé par une irradiation MR'F 24 heures après l'injection intraveineuse des nanoparticules à des rats portant un gliosarcome
The original properties of nanoparticles make them extremely attractive in the field of oncology. In fast, gold nanoparticles coated by macrocyclic ligands allow imaging and therapy with only one object. Therefore, multifunctional platforms are very promising for image-guided therapy, winch constitutes an important step towards personalization of treatment. This consists of stimulating the therapeutic activity of the nanoparticles when their accumulation is high within the tumor zone and low in healthy tissues. A higher selectivity of the treatment is therefore expected. Biodistribution study by SPECT/CT has shown free circulation, renal elimination and a moderate retention by the liver of the nanoparticles. However, this retention is not due to the opsonisation processus. The MRI study of rats' brain carrying a gliosarcoma has shown an accumulation of nanoparticles Au@FADOTAGA-Gd in the tumor. Moreover, the co-labeling of these nanoparticles by Ge and 64Cts2+was successfully performed. As a result, PET/MRI images, a much researched combination but rarely achieved, were acquired on the same animal alter intravenous injection of the co-labeled nanoparticles. The radiosensitizing character of nanoparticles Au@TADOTAGA was confirmed by the follow up of tumor growth alter a treatment by MRT (microbeam irradiation) 15 minutes after intratumoral injection of nanoparticles. The therapeutic gain of this treatment has been validated by MRT 24 hours after intravenous injection of nanoparticles to rats carrying gliosarcoma (radioresistant tumor in radiosensitive organ)

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Garnero, Cyril. "Synthèse organométallique de nanoparticules de FeCo pour l'intégration sur inductance." Thesis, Toulouse, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAT0032/document.

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Abstract:

Le développement rapide des télécommunications soulève de nombreux challenges pour l’amélioration des performances des composants électroniques. Parmi eux, les filtres à mode commun sont particulièrement importants pour la téléphonie. Ils permettent d’éliminer le bruit parasite des signaux électriques et doivent présenter des propriétés optimisées jusqu’aux hautes fréquences (GHz). Ces propriétés dépendent des inductances qui les composent et peuvent donc être significativement augmentées par l’addition d’une couche magnétique douce. Le matériau choisit doit être isolant, posséder une forte perméabilité magnétique et une fréquence de résonnance ferromagnétique la plus élevée possible. Dans le cadre du projet d’Investissement d’Avenir TOURS 2015 porté par STMicroelectronics, nous avons développé des matériaux composites à base de nanoparticules (NPs) de FeCo. Nous avons développé une synthèse basée sur la co-décomposition d’amidures de Fe et de Co [Fe(N(Si(CH3)3)2)2]2 et de Co(N(Si(CH3)3)2)2,THF). L’ajustement des paramètres de synthèse permet le contrôle de la taille (1 à 80 nm), de la forme (sphères, cubes, octaèdres) et de la composition (50< Fe %<70) des nanoparticules obtenues. Ces NPs de FeCo sont cristallines, de structure cubique centrée, et possèdent des aimantations à saturation proche de l’alliage massif, et ce, sans nécessiter de traitement thermique post-synthèse. Une étude approfondie combinant EELS, spectroscopie Mössbauer, RMN du 59Co en champ nul et DRX en condition anomale, a révélé que la phase ordonnée B2 de l’alliage FeCo, pouvait même être stabilisée au sein des nanoparticules dans certaines conditions de synthèse. Ce résultat est unique pour des nanoparticules obtenues par voie chimique. Afin d’augmenter significativement les propriétés des inductances une structure sandwich a été préparée : l’inductance repose sur un substrat de silicium poreux chargé de NPS de FeCo, et un composite époxy/NPs FeCo la recouvre. Deux matériaux composites à base de nanoparticules de FeCo ont été développés : - Une solution colloïdale a été utilisée pour imprégner du silicium mésoporeux (pores de 25-30 nm de diamètres), avec un taux de remplissage de 10,1 gFeCo.m-2 sur 18 μm de profondeur. - Des pastilles de résine époxy chargée en NPs avec une fraction massique de 30 % ont été préparées pour la partie supérieure de l’inductance. Des analyses MEB et MET confirment la bonne dispersion des NPs dans le polymère. Après report sur des inductances planaires, une augmentation d’impédance de 17 % a été obtenue. Enfin, au cours de ce projet, une structure originale d’octopodes de FeCo a été obtenue. Leur structure 3D, caractérisée par tomographie électronique, conduit à des configurations magnétiques inédites, étudiées par holographie électronique
The continuous development of telecommunication requires permanent enhancement of electronic component performances. Among them, common mode filters play a key role to cancel perturbations and thus noise in electrical transmissions. For telephony purposes, these filters must exhibit optimized properties up to high frequency ranges (GHz). These properties depend strongly on the constitutive inductors, and therefore can be significantly enhanced by the addition of a soft magnetic layer, providing that the magnetic material chosen is insulating with a high magnetic permeability and a ferromagnetic resonance frequency above the GHz.In the framework of the project “Investissement d’Avenir TOURS 2015” initiated by STMicroelectronics, we prepared composite materials loaded with FeCo nanoparticles (NPs). We developed a new chemical synthesis of FeCo NPs based on the decomposition of organometallic precursors ([Fe(N(Si(CH3)3)2)2]2 and Co(N(Si(CH3)3)2)2,THF). NP’s size (1 to 80 nm), shape (sphere, cube, and octahedron) and composition (50< Fe %< 70) can be tuned by adjusting the reaction conditions. Without requiring any annealing treatment, these FeCo NPs are highly crystalline in the body centered cubic structure and exhibit magnetic properties close to the bulk ones. A careful study, combining EELS, Mössbauer spectoscopy, zero field 59Co NMR and XRD with anomalous dispersion effect, evidenced the stabilization of the chemically ordered FeCo B2 structure under specific reaction conditions. This is the first time that such ordered structure is reported in chemically synthesized nanoparticles.In order to significantly enhance the inductors properties, a sandwich structure has been designed where the inductors are integrated on a mesoporous silicium substrate filled with FeCo NPs while an epoxy resin/FeCo Nps composite materials is deposited on top. In this aim, two FeCo nanoparticles based composite materials has been developed: - mesoporous silicium substrate exhibiting a loading of 10.1 gFeCo.m-2 were obtained through colloidal solution impregnation. The nanoparticles filled the 25-30 nm pores all along their 18 μm depth. - epoxy resin filled with nanoparticles (30% in mass) were prepared. SEM and TEM analysis confirmed that the nanoparticles are well dispersed in the polymer. After integration onto planar inductors, an increase of 17 % of the inductance value has been observed.During this project, exotic shape NPs such as FeCo octapods could be obtained. Their 3D structure, characterized by electron tomography leads to exotic magnetic configurations which were studied by electron holography

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Mansas, Clémentine. "Synthèse de nanoparticules coeur-coquille pour capter le césium radioactif." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT207/document.

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Abstract:

Le travail décrit dans cette thèse est basé sur la synthèse et l’étude de nanoparticules cœur-coquille capables de capter du césium radioactif. Ces travaux s’inscrivent dans l’amélioration d’un procédé de sorption du césium déjà existant et utilisant des monolithes de silice poreux fonctionnalisés avec des nanoparticules (NPs) d’Analogue du bleu de Prusse (ABP) ou plus précisément K2CuFe(CN)6 (CuABP). Les nanoparticules issues de cette famille sont très connues pour leur capacité de sorption et leur sélectivité vis-à-vis du césium. Ainsi afin d’éviter l’agrégation des NPs au sein du monolithe et d’augmenter les capacités de sorption, il a été décidé de synthétiser des nanoparticules cœur-coquille avec un cœur d’ABP protégé par une coquille de silice poreuse. La voie de synthèse choisie pour réaliser ce type de nanoparticules est celle qui utilise une microémulsion inverse afin de contrôler la forme et la taille des nanoparticules finales. Ce choix a permis de réaliser la synthèse in situ des NPs d’ABP avec une excellente stabilité des nanoparticules dans les gouttes d’eau dans certaines conditions opératoires. Les microémulsions ont été caractérisées grâce aux SAXS (Small Angle X-ray Scattering). Grâce à des modèles de simulation, des tailles de gouttes d’eau allant de 0.5 à 3 nm de rayon ont été déterminées selon la quantité d’eau introduite. Le paramètre w correspondant au rapport molaire entre l’eau et le tensioactif (w=[H2O]/[tensioactif]) es un bon moyen d’exprimer la quantité d’eau présente dans le système. La croissance de la coquille de silice est réalisée grâce au procédé sol-gel en milieu basique en présence de TEOS. La morphologie des nanoparticules cœur-coquille a ensuite été étudiée grâce à la microscopie électronique (HRTEM/STEM/HAADF) et l’analyse chimique et structurale a été réalisée grâce à la spectroscopie infrarouge (FTIR-ATR) et à la DRX. Ainsi, pour la première fois, des nanoparticules cœur-coquille telles que définies ici ont été synthétisées. Des tests de sorption du césium par ces nanoparticules cœur-coquille ont également été mis en œuvre avec des résultats encourageants (Qmax(NPs cœur-coquille)=125 mg/g). De plus ces nanoparticules ne sont pas seulement utiles pour la décontamination d’effluents aqueux, elles ouvrent aussi de nouvelles portes pour l’auto-irradiation et l’auto-confinement de radioéléments
The research work described below is based on the synthesis and the study of core-shell nanoparticles able to entrap radioactive cesium. A sorption process of radionuclides on porous silica monoliths has already been described to capture radioactive cesium and to anchor it on a solid phase. Those materials were therefore functionalized with Prussian Blue Analogous (PBA) nanoparticles or more precisely K2CuFe(CN)6 (CuPBA) that are well known to be highly selective towards Cs. However, those materials did not allow optimal Cs sorption because of strong aggregation of PBA nanoparticles within the monoliths. Thereby, the solution developed is the use of core-shell nanoparticles in order to avoid the PBA aggregation. The core of these nanoparticles is made with PBA and protected by a porous silica shell.A reverse microemulsion is chosen as main synthetic route to synthesize and control the size and shape of these nanoparticles. That synthetic route allows in-situ synthesis of CuPBA nanoparticles in the microemulsion with an excellent stability of the particles in the water droplets. Microemulsions, characterized with SAXS, show droplets radius varying from 0.5 to 3 nm with regard to the water content defined by w parameter (w=[H2O]/[surfactant]). The growth of the silica shell is then achieved after the synthesis of CuPBA, using a classical basic conditions sol-gel process. The morphology of the core-shell nanoparticles is controlled with HRTEM/STEM-HAADF and the structural and chemical analysis are followed by XRD and FTIR-ATR. Finally, this study enables, for the first time, the synthesis of these core-shell nanoparticles. Then, recent sorption experiments highlighted that these core-shell nanoparticles can be used to entrap cesium with interesting capacity ((Qmax(core-shell NPs)=125 mg/g)). Moreover, these nanoparticles are useful for decontamination process and they open the way in the study of the self-irradiation and self-containment of radionuclides

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Yammine, Elham. "Synthèse de nanoparticules de latex de polystyrène à patchs magnétiques." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0397.

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Abstract:

Les particules à patchs magnétiques ont pris une importance toute particulière dans l’étude des assemblages vers de nouvelles structures colloïdales. L’état de l’art nous a montré que la majorité des systèmes synthétisés et étudiés concerne des particules à un seul patch magnétique limitant ainsi les possibilités de structures accessibles par assemblage. Notre objectif s’est donc centré sur l’obtention de nanoparticules sphériques de polystyrène (PS) porteuses de plusieurs nanoparticules superparamagnétiques à leur périphérie. La voie multi-étapes retenue a consisté à préparer par polymérisation en émulsion ensemencée des particules Janus magnétiques (MJPs) présentant un nodule de PS qui a ensuite été rendu « collant » dans un mélange de bon/mauvais solvant pour fusionner avec celui d’un nombre limité de particules similaires. Pour servir de patchs magnétiques d’environ 100 nm, nous avons préparé des supraparticules colloïdales de nanoparticules d’oxyde de fer superparamagnétiques par un procédé incluant des étapes d’évaporation d’une phase émulsifiée, de consolidation par la silice et de resserrement de la distribution de taille par purification. Les paramètres optimaux de la polymérisation en émulsion ensemencée (composition du mélange de tensioactifs, nature et taux de greffage de l’agent de couplage) et de l’assemblage (nature et fraction du bon solvant, concentration particulaire, température et durée d’incubation) ont été préalablement déterminés avec des nanoparticules-modèles de silice présentant un diamètre et un état de surface similaires. L’application de ces conditions aux MJPs s’est avérée plus compliquée que prévue notamment en raison de la faible quantité de supraparticules disponible et cela a notamment conduit à définir de nouvelles conditions de polymérisation en émulsion ensemencée. Finalement, des lots de nanoparticules de latex à deux ou trois patchs magnétiques ont été obtenus, mais nécessiteront des étapes de purification avant d’envisager des études d’assemblage sous champ magnétique
Magnetic patchy particles are of great interest for assembly into novel colloidal structures. The state of the art showed us that the vast majority of synthesized and studied systems concerns particles with a single magnetic patch, thus limiting the structures accessible by particles assembly. Therefore, the main goal of the present study was to develop spherical polystyrene (PS) nanoparticles with two or many superparamagnetic nanoparticles on their surface. Our multistep process involved first the fabrication of Magnetic Janus particles (MJPs) by seeded-growth emulsion polymerization and subsequent incubation in suitable mixtures of good and bad solvents to make their polystyrene lobe “sticky”. MJPs are then ready to coalesce into self-assembled structures with small aggregation numbers. In order to obtain magnetic patches with a size range of 100 nm, we prepared colloidal supraparticles highly loaded with superparamagnetic iron oxide nanoparticles through a multistep procedure, including evaporation-induced emulsion, silica coating and purification, leading to a narrowing of the size distribution. The optimal parameters of the seeded-growth emulsion polymerization (surfactant mixture composition, coupling agent type, surface grafting density) and of the assembly (solvent quality, good solvent content, particle concentration, temperature and incubation time) were previously determined with silica nanoparticles as models with similar particle diameter as well as surface chemistry. We demonstrated that under the same conditions MJPs synthesis became trickier, mainly because of the small amount of available supraparticules. This led us to implement new seeded-growth emulsion polymerization conditions. Finally, batches of latex nanoparticles with two or three magnetic patches were obtained, but required further purification steps before investigating their assembly behavior under magnetic field

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Er, Mine. "Synthèse de nanoparticules d'argent a l'aide d'un procédé plasma-liquide." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCD001.

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Abstract:

Le principal objectif de cette thèse sont de développer un procédé plasma / liquide (PLI) pour la synthèse de nanoparticules d‟argent. La synthèse de nanoparticules d‟argent est d‟abord étudiée en fonction de paramètres chimiques (concentration du précurseur et d‟agent stabilisant, pH initial de la solution) dans le but d‟optimiser le procédé de PLI et de synthétiser des particules sphériques de petite taille et uniformément réparties. Cette étude est réalisée à l‟aide d‟un générateur d‟impulsions MARX. Dans la suite, la synthèse de nanoparticules d'argent est étudiée en fonction de paramètres physiques (durée d'impulsion, tension appliquée et tension appliquée sur la distance interélectrodes pour un rapport constant). Pour cette étude, un commutateur BEHLKE à semiconducteurs est utilisé pour la génération d‟impulsions haute tension. L‟étude a montré que la synthèse et la morphologie des nanoparticules d'argent sont dépendantes de paramètres de processus chimiques et physiques. Des différences dans la génération de décharges de plasma sont observées lors de l'utilisation de deux types de générateurs d'impulsions et sont expliquées plus en détail. Les nanoparticules d'argent synthétisées à l'aide du générateur d'impulsions MARX sont sphériques et uniformément réparties avec un diamètre hydrodynamique moyen de 10 nm. Ces nanoparticules d'argent ont été préparées par des décharges pulsées ayant une énergie de 40 mJ/impulsion et une puissance de 2 W. La synthèse de nanoparticules d'argent dans des conditions de synthèse similaires à l'aide du générateur BEHLKE a abouti à la production de nanoparticules d'argent de taille plus grande et polyhédriques
The main objectives of this thesis are to develop a plasma liquid immersion (PLI) method for the synthesis of silver nanoparticles. Synthesis of silver nanoparticles is first investigated with respect to chemical parameters (concentration of precursor and of stabilizing agent, and initial pH of the precursor solution) in the aim of optimizing PLI process and silver nanoparticles in order to synthesize spherical, small-sized, and uniformly-distributed silver nanoparticles. This investigation is performed using a MARX pulse generator. Secondly, synthesis of silver nanoparticles is investigated with respect to physical parameters (pulse duration, applied voltage, and applied voltage over the interelectrode distance for a constant ratio). For this investigation, a solid-state BEHLKE switch is used in the generation of plasma pulses. The study showed that the synthesis and morphology of silver nanoparticles are process dependent. Differences in the generation of plasma discharges are observed, when using two types of pulse generators, and are further explained. Optimized silver nanoparticles, synthesized using the MARX pulse generator, are spherical and uniformly distributed with an average hydrodynamic diameter of 10nm. These silver nanoparticles were produced by injecting only 40mJ energy into pulsed plasma discharges of the PLI process with 2W in power consumption. Synthesis of silver nanoparticles at similar synthesis conditions using the BEHLKE pulse generator resulted in the production of larger-sized polyhedral-shaped silver nanoparticles

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Picard-Lafond, Audrey. "Synthèse de nanoparticules riches en carbone par polymérisation en dispersion." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27902.

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Abstract:

L’intérêt porté aux nanomatériaux de carbone est en croissance en raison de leur potentiel pour une variété d’applications. Le réseau d’atomes de carbone hybridés sp², commun à tous les matériaux de cette famille, engendre d’excellentes propriétés électroniques et optiques modulées par la forme, la taille et la dimensionnalité du réseau carboné. Parmi ces nanomatériaux, les nanoparticules de carbone (CNP) disposent d’un potentiel singulier en raison de leurs propriétés de photoluminescence, leur photostabilité et leur faible toxicité. En conséquence, l’application des CNP en biomédecine, en optoélectronique et en photocatalyse est grandement étudiée. Néanmoins, les méthodes de synthèse et les techniques de séparation actuelles représentent des limitations à leur mise en œuvre. L’usage de température élevée (>100 °C) nuit au contrôle précis de la forme et de la taille des CNP, les rendements réactionnels sont faibles et la surface du matériau est chimiquement inerte. Dans ce projet, l’objectif est d’établir une méthode de synthèse de CNP palliant aux limitations des procédés actuels. Autrement dit, nous tentons de développer une méthode permettant un contrôle précis de la forme et de la taille des particules en évitant l’utilisation de températures élevées. La stratégie est basée sur la polymérisation en dispersion d’unités organiques riches en alcynes, utilisées comme source métastable de carbone. D’une part, la polymérisation de monomères riches en alcynes permet de synthétiser en une étape simple des polyynes qui, en raison de leur instabilité, réagissent spontanément pour produire un matériau composé majoritairement d’atomes de carbone hybridés sp². D’autre part, la polymérisation en dispersion assure un contrôle morphologique des particules durant la synthèse. En plus de l’objectif principal, la fonctionnalisation en surface des particules est envisagée en exploitant la réactivité d’alcynes résiduels de la structure carbonée. Aussi, nous tentons d’échanger le monomère alcynique afin de bonifier les propriétés de photoluminescence des particules issues du procédé.
The interest in carbon nanomaterials is expanding due to their potential for various applications. The network of sp²-hybridized carbon atoms, common to all materials of this family, generates excellent electronic and optical properties which are modulated by the shape, the size and the dimensionality of the carbon network. Among these nanomaterials, carbon nanoparticles (CNP) have a singular potential due to their photoluminescence properties, their photostability and their low toxicity. Accordingly, the application of CNP in biomedicine, optoelectronics and photocatalysis is greatly studied. However, the current synthetic methods and separation techniques represent limitations to their implementation. The use of high temperatures (>100 °C) hinders the precise control over shape and size of the CNP, the synthetic yields are low and the materials’ surface is chemically inert. In this project, the objective is to establish a route for CNP synthesis which surpasses the limitations of the current preparation methods. In other words, we are trying to develop a method allowing a precise control of the particles’ shape and size, while avoiding the use of high temperatures. The strategy is based on the dispersion polymerization of alkyne-rich organic units, used as a metastable carbon source. On one hand, the polymerization of alkyne-rich monomers allows the one-step synthesis of polyynes which, due to their instability, react spontaneously to produce a material composed mainly of sp²-hybridized carbon atoms. On the other hand, dispersion polymerization ensures a morphological control of the particles during their synthesis. Adding to the main objective, surface functionalization of the particles is intended by exploiting the reactivity of residual alkynes in the carbon structure. Also, we try to exchange the alkyne-rich monomer in order to improve the photoluminescence properties of the particles obtained from the developed process.

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Dumestre, Frédéric. "Synthèse par voie organométallique de nanoparticules magnétiques de forme contrôlée." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30202.

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Delalande, Michaël. "Synthèse chimique, structure et propriétés magnétiques de nanoparticules d'alliage FePt." Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10277.

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Abstract:

Les nanoparticules d'alliage FePt, obtenues dans la phase chimiquement ordonnée L10, présentent un fort intérêt pour la réalisation de média magnétiques à très haute densité de stockage (>1 Tb/in2). Cette thèse concerne l'étude des propriétés structurales et magnétiques de telles nanoparticules synthétisées par voie chimique. L'étude détaillée, structurale et magnétique, de particules de FePt (3-4 nm) met en évidence une structure hétérogène en composition : un coeur riche en Pt (Fe30Pt70) et une surface riche en Fe. Cette structure, obtenue pour plusieurs protocoles de synthèse étudiés, est liée à l'influence des ligands (amine et acide oléiques) sur les vitesses d'incorporation du Fe et du Pt. À partir de cette observation, nous avons mis en oeuvre un nouveau ligand en remplacement de l'amine, le pentadécanenitrile. Nous avons ainsi obtenu des particules de composition plus homogène, et également aptes à l'auto-organisation sur des substrats. Les méthodes de synthèse chimique donnent des particules dans la phase chimiquement désordonnée et des recuits à haute température sont nécessaires pour obtenir la phase L10. Malgré, la présence d'une structure coeur-coquille, la phase L10 est obtenue après un recuit sous vide à 650°C, indiquant que le fer de surface est disponible. Ces recuits s'accompagnent systématiquement d'une forte coalescence des particules. Nous avons donc étudié une voie alternative pour obtenir la phase L10 à des températures modérées : l'irradiation par des ions He+. Les premiers résultats, encourageants, indiquent une homogénéisation de la composition après irradiation des particules à température modérée, ainsi qu'un accroissement de leur aimantation
FePt nanoparticles are of significant importance because of their potential application in magnetic storage devices beyond Tbit/in2. This work deals with the study of the structural and magnetic properties of chemically synthesised FePt particles. We show that structural and magnetic properties of the as-grown particles indicate a core-shell structure for nanoparticles prepared with various methods : an iron-depleted core (Fe30Pt70) surrounded by a iron-rich shell. Combining structural, magnetic and chemical data, we suggest this structure originates from the difference in the kinetics of incorporation of Pt and Fe, which are mainly controlled by the two ligands (oleic amine and acide). We then investigated a novel combinations of ligands (replacing the amine by pentadecanenitrile), and indeed obtained nanoparticles with a more homogeneous composition. As-synthesised FePt nanoparticles are in the chemically disordered structure and thermal annealing at 650°C is required to obtain the L10 phase. We proved that iron atoms of the shell are available to form of the ordered phase in core-shell nanoparticles. However, thermal annealing of assemblies of nanoparticles results in large sintering. We then started to explore an alternative process relying on irradiation by light ions at moderate temperatures. First results are encouraging as irradiation at 300°C leads to both a more homogeneous composition and a higher magnetisation of the nanoparticles

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Guyonnet, Alexandre. "Synthèse et passivation de nanoparticules anisotropes à base de cuivre." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0058.

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Abstract:

Les nanoparticules, à base d'oxydes, de chalcogénures ou de métaux, de taille, forme, composition, étatde surface contrôlés, sont au coeur d'une très vive activité de recherche. Beaucoup reste à découvrir quant auxcompositions et structures accessibles à l'échelle nanométrique. De nombreuses applications (biocapteurs,cellules solaires, écrans tactiles, vecteurs thérapeutiques, etc.) bénéficient de l'apport de ces nouvellesnanostructures. Dans cette thèse, nous proposons d'explorer de nouvelles synthèses de nanoparticules dérivéesdu cuivre et valorisables pour leurs propriétés optoélectroniques et catalytiques.Nous nous sommes intéressés à la préparation d'objets anisotropes en milieu polyol ou aqueux. Lasynthèse en milieu polyol, trop rapide, conduit difficilement à la formation de nanoparticules anisotropes. Ellemène à la formation de microparticules d'oxyde de cuivre, creuses. Leur taille peut être modulée en accélérantles cinétiques de croissance. La synthèse en milieu aqueux, en présence d'un ligand aminé, permet de formerdes nanoparticules de cuivre avec un facteur de forme relativement élevé (~ 3000).Deux stratégies ont été adoptées pour stabiliser les nanoparticules de cuivre anisotropes vis-à-vis del'oxydation : (i) l'utilisation de précurseurs sulfurés pour passiver la surface (ii) l'association du cuivre à un métalrésistant à la corrosion. La première stratégie entraîne une nette amélioration de la stabilité chimique etthermique des fils de cuivre. La seconde stratégie n'a pas conduit à la formation de fils dans lesquels les deuxmétaux sont véritablement alliés. Cependant, avec le zinc, des nanofils de cuivre ultralongs présentant un facteurde forme élevé (> 7000) ont été obtenus, ce qui a permis d’en déduire un mécanisme de croissance dans lequelle zinc joue le rôle de catalyseur
Nanoparticles, based on oxides, chalcogenides or metals, of controlled size, shape, composition,surface condition, are at the heart of very lively research activity. Much remains to be discovered as to thecompositions and structures accessible at the nanometric scale. Many applications (biosensors, solar cells, touchscreens, therapeutic vectors, etc.) benefit from the contribution of these new nanostructures.In this thesis, we propose to explore new syntheses of nanoparticles derived from copper andrecoverable for their opto-electronic and catalytic properties. We are interested in the preparation of anisotropicobjects in polyol or aqueous medium. Synthesis in a polyol medium, which is too rapid, hardly leads to theformation of anisotropic nanoparticles. It leads to the formation of hollow copper oxide microparticles. Their sizecan be modulated by accelerating the growth kinetics. Synthesis in aqueous medium, in the presence of an aminoligand, makes it possible to form copper nanoparticles with a relatively high form factor (~ 3000).Two strategies have been studied to stabilize anisotropic copper nanoparticles with respect tooxidation: (i) use of sulfur precursors to passivate the surface (ii) association of copper with a corrosion-resistantmetal. The first strategy accelerated a marked improvement in the chemical and thermal stability of copperwires. The second strategy did not lead to the formation of wires in which the two metals are truly allied.However, with zinc, ultralong copper nanowires with a high form factor (> 7000) were obtained, which made itpossible to deduce a growth mechanism in which zinc plays the role of a catalyst

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Forestier, Thibaut Létard Jean-François. "Synthèse de nanoparticules à transition de spin en milieu confiné." S. l. : Bordeaux 1, 2008. http://ori-oai.u-bordeaux1.fr/pdf/2008/FORESTIER_THIBAUT_2008.pdf.

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De, jesus almeida freitas Alexy. "Synthèse de nanoparticules cristallines en solution : rôle des états transitoires." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLX003/document.

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Abstract:

La chimie douce est attrayante par sa simplicité de mise en œuvre. Cet attrait s’accompagne d’une mauvaise connaissance des phénomènes mis en jeu. Traditionnellement, les théories classiques de nucléation sont invoquées pour décrire la taille des cristaux et leur vitesse d’apparition à partir des ions en solution. Elles négligent cependant par construction (i) tout état réactionnel intermédiaire (ii) toute considération de microstructure. Les vitesses mesurées ont au moins 1010 d’écart avec les prédictions actuelles. Prendre en compte les états intermédiaires et étudier l’impact de ceux-ci sur la structure (pas seulement la taille) devrait permettre de faire progresser la connaissance des phénomènes de cristallisation.Caractériser ces intermédiaires réactionnels reste un défi : ils sont labiles, de taille nanométrique, et se forment en moins d’une seconde. Pour aborder cette problématique, le vanadate d’yttrium dopé europium (YVO4:Eu) est un excellent candidat : il est microstructuré, et sa cristallisation - polycristalline ou monocristalline selon le pH – passe par un état intermédiaire amorphe.Nos travaux précisent les différentes microstructures observées. Ensuite, nous mesurons trois vitesses de germination par diffusion X in situ, avec différents degrés de polycristallinité associés. Nous proposons un modèle simple permettant de prédire la poly/monocristallinité à partir des compétitions germination/croissance cristalline et de l’idée, nouvelle, suivante : le précipité amorphe confine la réaction. En plus de ce rôle, il sert à la fois de réacteur (contient 80% des réactifs) et de moule (fixe la taille finale des particules). Tous les amorphes sont similaires, sa présence seule n’explique donc pas les différences de cinétiques structurales observées. Nous étudions donc ensuite les cinétiques chimiques mises en jeu. Nos mesures montrent que la cinétique de réaction chimique dépend principalement de la quantité d’ions hydroxyles engagés dans l’amorphe.Les méthodes et concepts que nous avons développés sont indépendants du système d’étude, et il est fortement probable que ceux-ci seront valides pour d’autres systèmes : nanoparticules d’oxydes ou cristaux en général
Soft chemistry is attractive thanks to its easy implementation. However, the related phenomena are poorly understood to this day. Usually, crystal size and their nucleation rate are described using classical nucleation theories. By construction, they neglect (i) any potential intermediate state (ii) any consideration of microstructure. In addition, the nucleation rates measured are in disagreement with the prediction, by a factor of at least 1010. Taking into account the intermediate states and investigate their impact on the structure (not only the size) should be a good way to improve crystallisation theories.The characterisation of those intermediate states remains challenging : they are labile, nanometer-sized, and are formed in less than a second. To address our problem, europium-doped yttrium vanadate (YVO4:Eu) is an excellent candidate : it is microstructured and its crystallisation - polycrystalline or monocrystalline depending on the pH – occurs via an amorphous intermediate state.Our work precises the different microstructures observed. We then measure three different nucleation rates in situ X-ray scattering, with different degrees of polycristallinity associated. We propose a simple model predicting the poly/monocrystallinity from the competition between nucleation and crystal growth and the following new idea : the amorphous precipitate confines the reaction. In addition to this role, it also serves as reactor (contains 80% of the reactants) and as template (as it sets the particles’ final size). All three amorphous are structurally similar, its structure alone cannot explain the differences in structural kinetics we observe. We thus focus on chemical processes in play. In particular, we demonstrate that the reaction kinetics depends mainly on the number of hydroxyl ions engaged in the amorphous network.The methods and concepts developed here are independant on the chemical system used, and it is highly probable that they will prove valid for other compounds : other oxide nanoparticles, or crystals in general

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Grosshans, Vièles Sarah. "Nanoparticules dérivant de précurseurs moléculaires dans des solides mésoporeux : synthèse et propriétés." Mulhouse, 2007. https://www.learning-center.uha.fr/opac/resource/nanoparticules-derivant-de-precurseurs-moleculaires-dans-des-solides-mesoporeux-synthese-et-propriet/BUS4012223.

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Abstract:

Les silices mésoporeuses organisées (SMO) possèdent de nombreuses propriétés, qui en font d'excellents candidats comme supports de nanoparticules dispersées dans des matrices. En particulier, leur porosité régulière (taille et arrangement) devrait permettre de garantir des distributions en taille étroite et spatialement dispersées de nanoparticules formées en leur sein. L'objectif de cette thèse est d'élaborer des nanoparticules métalliques au sein de matrices de silice mésoporeuses à porosité contrôlée et organisée (SMO de type MCM-41 ou SBA-15) ou non (xérogel). Notre stratégie a consisté à incorporer, suivant différentes méthodes, des précurseurs moléculaires métalliques dans la porosité de matrice de silice puis d'engendrer les nanoparticules métalliques par traitement thermique sous atmosphère contrôlée. Dans une première partie, l'élaboration de SMO de type MCM-41 contenant du cobalt a été réalisée par synthèse directe en utilisant un savon de cobalt en combinaison avec le C16TMABr, l'agent structurant utilisé habituellement pour la synthèse de la MCM-41. Le paramètre de maille et la taille des pores des échantillons dépendent de la teneur en savon de cobalt incorporée. En effet, le savon de cobalt se comporte comme un co-tensioactif dans la synthèse des échantillons, puisqu'il constitue avec le C16TMABr des micelles mixtes. Après un traitement thermique réducteur approprié sur des échantillons calcinés, des nanoparticules de cobalt ont été famées. Dans une deuxième partie, des méthodes d'incorporation par imprégnation ou greffage lors d'un traitement post-synthèse du cluster de cobalt Co4(CO)Io(g-NH(PPh2)2) ont été étudiées. Ces deux méthodes conduisent à la formation de la phase Co2P. Toutefois, les conditions de traitement thermique employées n'ont pas permis d'obtenir des nanoparticules confmées dans les SMO. Dans une dernière partie, des clusters bimétalliques palladium-molybdène ont été incorporés par imprégnation dans deux matrices de silice ordonnées ou non. Un traitement thermique approprié a conduit à la formation de nanoparticules d'une phase bimétallique nouvelle (Pd177Moo44P), dans les deux cas. L'utilisation d'une matrice de SMO de type SBA-15, permet d'obtenir des particules avec une distribution étroite en taille, qui correspond à celle des pores. Par contre, des particules plus grosses sont obtenues dans le cas d'une matrice de type xérogel, présentant des pores désordonnés et polydisperses en taille
The organized mesoporous silica (OMS) have many properties, making them excellent candidates as supports of nanoparticles dispersed in matrices. In particular, their regular porosity (site and arrangément) should favor the formation of nanoparticles with narrow size distributions and spatially well dispersed in the pares/charnels of the matrix. The aim of this PhD is to generate metallic nanoparticles into mesoporous silica matrices having controlled and organized porosity (OMS type MCM-41 or SBA-15) or without (xerogel). Our strategy consisted in the incorporation of molecular metallic precureurs in the pores of the silica matrix using varions methods and Men in generating metallic nanoparticles by reduction under controlled atmosphere. In a first part, the elaboration of OMS type MCM-41 materials with cobalt was carried out by direct synthesis using cobalt soap combined with C16TMABr, templating agent which is usually used for the synthesis of MCM-41. The cell parameter and the pores' sire of the samples depend on the amount of cobalt soap incorporaed. Indeed, the cobalt soap behaves like a co-surfactant in the synthesis of these samples, sine it forms with C16TMABr mixed micelles. Alter a suitable reducing heat traatment on calcined samples, cobalt nanoparticles were formed. In a second part, methods of incorporation by impregnation or grafting during a post-synthesis treatment of the cobalt cluster Co4(CO)Io(µ-NH(PPh2)2) were studied. These two methods lead to the formation of the Co2P phase. However, the conditions of heat traatment implemented did not result in nanoparticles confined into OMS. In a last part, bimetallic palladiummolybdenum clusters were incorporated by impregnation in two silica matrices ordered or rot. A suitable heat traaement led in botte cases to the formation of nanoparticles of new bimetallic phase (PdI,7Moo44P). The use of OMS matrix type SBA-15 materials, brings about formation of particles confined and dispersed in the pores of the mesoporous hosts. However, luger particles are obtained in the case of a xerogel matrix, featuring polydisperse and disordered pores

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Mayap, Talom Renée. "Copolymères à base d'ADN : synthèse, auto-assemblage, applications." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1557/.

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Abstract:

Au cours de ce travail, nous avons cherché à obtenir une librairie de copolymères à base d'ADN, en utilisant différentes stratégies de synthèse visant à coupler un oligonucléotise à des polymères (hydrophobes, diblocs). Différentes techniques d'analyse (DDL, MET, DNPA, Cryo-MET. . . ) ont permis d'étudier et de caractériser les structures auto-assemblées en solution aqueuse de ces biohybrides. Nous avons montré que les nano-objets formés à partir de polymères tribloc pouvaient encapsuler les molécules hydrophobes. Nous avons également montré qu'en utilisant les propriétés de reconnaissance de l'oligonucléotide, il était possible d'adsorber les nanoparticules de copolymères d'ADN sur une surface et de décorer celles-ci de nanoparticules d'or. Ces différents résultats ouvrent la voie à diverses applications des nanohybrides
In this workk, we built a library of copolymers based on DNA. For that purpose, we used various strategies of synthesis to link polymers (hydrophobic, diblocs) with oligonucleotides. Different techniques (DLS, TEM, SANS, Cryo-TEM. . . ) allowed us to study and characterize the self-assembled structures in aqueous solution of these biohybrids. We worked out the potential applications of these biohybrids. We have shown that tribloc nanoparticles can encapsulate hydrophobic molecules. Using oligonucleotide recognition, it was possible to adsorb DNA copolymers nanoparticles on a surface and decorate these of golden nanoparticles. These results pave the way to new applications of nanohybrids

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Buchy, Eric. "Conception de bioconjugués squalénisés dotés de propriétés d'auto-assemblage : vers une méthode générale de vectorisation nanoparticulaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS267.

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Abstract:

Des bioconjugués squalénisés du semaxanib et du sunitinib , deux inhibiteurs puissants de l'angiogénèse et de tyrosine kinases, ont été synthétisés avec un bras espaceur pH sensible de type hémiaminal . Les prodrogues sont préparées selon une séquence en trois étapes impliquant : (i) la N- alkylation avec du chlorométhoxy - triisopropylsilane ; (ii) désilylation ; et (iii) acylation avec l'acide trisnorsqualenique . Ces prodrogues squalénisées ont la capacité de s'auto-assembler en nanoparticules en milieu aqueux sans nécessité de tensioactif . Les agrégats de taille nanométrique ont été caractérisés par diffraction dynamique de la lumière et microscopie électronique à transmission , et semblent être stables dans l'eau sur plusieurs jours. Les études biologiques in vitro ont montré que les nanoparticules de sunitinib sont cytotoxiques contre la lignée de cellules ombilicale veineuse endothéliale humaine ( HUVEC), qui est impliqué dans la formation de vaisseaux de la tumeur
Squalenoyl conjugates of semaxanib and sunitinib, two potent antiangiogenic (pyrrolyl)methylidenyl-substituted oxindole multitarget tyrosine kinase inhibitors, were synthesized with a hemiaminal-based pH-sensitive linker. The prodrugs were prepared according to a three-step sequence involving (i) N-alkylation with chloromethoxy-triisopropylsilane; (ii) desilylation; and (iii) acylation with trisnorsqualenic acid. These squalenoyl prodrugs were found to selfassemble into nanoassemblies in aqueous media without the need for any surfactant. The nanosized aggregates were characterized by dynamic light scattering and transmission electron microscopy, and appeared to be stable in water for several days, as determined by particle-size measurement. In vitro biological studies showed that squalenoyl sunitinib nanoassemblies are notably cytotoxic against the human umbilicalvein endothelial cell line (HUVEC), which is involved in the tumor vessel formation

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Aimable, Anne. "Synthèse hydrothermale en continu et en conditions supercritiques du matériau d’électrode positive des batteries Li-ion LiFePO4 : du matériau au procédé." Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOS070.

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Abstract:

LiFePO4 est considéré comme le matériau phare pour remplacer les matériaux actuels d’électrode positive des batteries Li-ion, depuis les travaux pionniers de Goodenough en 1997. Dans cette étude, une voie de synthèse nouvelle est proposée, via un dispositif de synthèse hydrothermale en continu étendue au domaine supercritique, développé dans l’équipe MaNaPI depuis 2001. Dans la première partie du travail, les conditions de synthèse optimales sont déterminées par un plan d’expériences, afin d’obtenir une poudre pure et cristallisée en une seule étape, présentant des tailles de grains nanométriques, et des performances électrochimiques intéressantes. La capacité maximale obtenue est de l’ordre de 75 mAh. G−1, ce qui est comparable aux performances du matériau obtenu par d’autres voies sans carbone (performances maximales théoriques 170 mAh. G−1). Des caractérisations plus fines ont montré que cette capacité limitée pouvait être expliquée par une mauvaise maîtrise de l’agglomération, et une formulation mal adaptée de l’électrode, qui limite la part active du matériau. La deuxième partie de cette thèse engage une approche nouvelle pour la compréhension de la synthèse, basée sur le “Génie des Procédés”. L’objectif est, à terme, de mieux maîtriser les différentes étapes de la réaction, que sont la germination, la croissance et l’agglomération. Dans un premier temps, le dispositif est étudié en terme de transferts thermiques, et certains éléments sont modifiés pour améliorer son fonctionnement. Puis, la CFD est introduite pour modéliser les échanges thermiques et le comportement hydrodynamique des réactifs en conditions supercritiques dans le bloc mélangeur
LiFePO4 appears as the best candidate in order to be used as a positive electrode material for lithium batteries, especially since the pionnering works of Goodenough in 1997. In this study, the continuous hydrothermal synthesis of LiFePO4 in supercritical water was investigated. The first approach was based on an experimental design, in order to determine optimal conditions leading to a pure and crystalline material, with nanometric grain sizes, and interesting electrochemical properties. The higher capacity obtained is 75 mAh. G−1, which was also obtained from materials synthesized by other ways without any carbon, but below the expected value of 170 mAh. G−1. These low performances were explained by a large agglomeration, and a non optimized formulation of the electrode. In the second part of this study, a novel approach was engaged, based on an engineering aspect. The objective was to control the different steps of the synthesis : germination, growth and agglomeration. At first, heat transfer were studied inside the apparatus, and some changes were brought to improve its running. Then, CFD calculations were performed in the mixing device to model heat transfer and reactive flows in supercritical conditions

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Angelo, Da Silva Monique. "Tensioactifs hydroxylés comme agent de croissance pour la synthèse de nanoparticules anisotropes d’or." Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie, 2014. http://www.theses.fr/2014ENCR0019.

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Abstract:

Les nanobatônnets d'or (AuNRs) suscitent un intérêt considérable en raison de leurs propriétés optiques particulières, fortement dépendantes de leur rapport d’aspect (longueur/épaisseur), et donc de leurs applications potentielles en optique et en médecine. Dans ce contexte, le développement de nouvelles stratégies pour la synthèse de nanobatônnets avec des rendements et des sélectivités élevés reste un challenge avec un objectif de contrôle efficace de la taille et de la morphologie. Parmi les différentes voies de préparation, la méthodologie par ensemencement est la plus utilisée, notamment en présence de bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB), comme agent de croissance. A notre connaissance, peu de travaux ont été reportés dans la littérature en présence d’autres agents de croissance. Dans ce contexte, nous avons développé une famille originale d’agents de croissance, les sels de N,Ndiméthyl- N-cétyl-N-hydroxyalkylammonium (HAAX), produisant des nanobatônnets d’or avec des rendements et des sélectivités élevés dans l’eau. Ces tensioactifs présentant une bonne solubilité dans l'eau sont facilement synthétisés avec de bons rendements et différents paramètres structuraux peuvent être modulés tels que: i) la longueur de la chaîne lipophile (C12, C16, C18), ii) la nature des contre-ions par métathèse anionique (X- = F-, Cl-, Br-, I-, BF4 - et HCO3 -), et plus particulièrement iii) la tête polaire hydroxylée. Les nanoparticules d’or obtenues par la méthode d’ensemencement ont été caractérisées par spectroscopie Uv-vis et par Microscopie Electronique à Transmission, montrant l’influence du tensioactif sur la morphologie et la taille (dimension, rapport d’aspect). Cette famille de sels d’ammonium, de par sa modularité, permet d’accéder à différentes formes et tailles de nanoparticules d’or suivant l’objectif souhaité et ouvre ainsi des perspectives intéressantes en termes d’applications
Gold nanorods (AuNRs) have attracted great interest owing to their particular optical properties, strongly dependent on the size and aspect ratio (thickness/length), and thus their potential applications in optics and medicine (therapy, cancer diagnosis. . . ). In this context, the development of new strategies for the synthesis of anisotropic nanorods with high yields and selectivities remains a challenge towards an effective control of the size and morphology. Among the different preparation routes, the seed mediated method is most commonly used, especially in the presence of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a growth-driving agent. To our knowledge, few works have been reported in the literature in presence of other growth driving agents. In this context, we have developed a novel family of growth driving agents, N,N-dimethyl-N-cetyl-N-hydroxyalkylammonium salts (HAAX), producing gold nanorods with high yields and selectivities in water. These surfactants have good solubility in water and are easily synthesized in good yields and different structural parameters could be modulated such as : i ) the length of the lipophilic chain (C12 , C16 , C18), ii ) the nature of the counter ion by anionic metathesis (X- = F-, Cl-, Br-, I-, HCO3 - and BF4 -), and more particularly iii) the hydroxylated polar head. The gold nanoparticles obtained by the seed mediated method were characterized by UV -vis spectroscopy and transmission electron microscopy, showing the influence of the surfactant on the morphology and on the size (aspect ratio). Thus, this family of easily tunable ammonium salts allows access to various shapes and sizes of gold nanoparticles according to the desired target and opens interesting perspectives in terms of applications

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Zitoun, David. "Synthèse et magnétisme de nanoparticules de cobalt/rhodium et cobalt/ruthénium." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30078.

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De, Vos Caroline. "Synthèse de nanoparticules d'or et d'argent par microplasma à pression atmosphérique." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/257288.

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Abstract:

Depuis quelques années, le développement et l’utilisation des nanomatériaux suscitent une attention croissante pour la communauté scientifique. L’intérêt pour ces matériaux s’explique par l’apparition de nouvelles propriétés qui, à l’échelle nanométrique, deviennent modulables en fonction de leur taille et leur forme.De par leur taille, les microplasmas sont particulièrement adaptés à la synthèse de nanomatériaux. En effet, les microplasmas représentent une classe de décharges électriques dont au moins l’une des dimensions est réduite sous l’échelle millimétrique. Leurs propriétés uniques en font également un excellent choix dans le cadre de la synthèse en phase liquide.Dans le cadre de ce travail, les mécanismes de formation et de croissance de nanoparticules d’or et d’argent synthétisées par microplasma à pression atmosphérique ont été étudiés. La première partie de ce travail s’est concentrée sur la mise en évidence des paramètres clés pour le contrôle de la nucléation et de la croissance des nanoparticules.Les études menées lors de la synthèse de ces nanoparticules, par spectroscopie d’absorption UV-visible, microscopie électronique en transmission, diffusion dynamique de la lumière et spectroscopie des photoélectrons X, ont permis de mettre en évidence le rôle de l’agent stabilisant ainsi que l’effet du temps de traitement et du courant de la décharge sur le diamètre et la distribution de taille des particules. Il a également été observé que la concentration en électrons, contrôlée par le courant injecté, et la concentration en précurseur métallique influençaient de manière opposée le diamètre moyen des particules. En effet, aux concentrations élevées en précurseur, les phénomènes de croissance et la réduction directe à la surface des noyaux métalliques sont favorisés alors qu’aux courants élevés, la nucléation est majoritaire.Dans la deuxième partie du travail, la réduction de l’acide tétrachloroaurique et du nitrate d’argent a été étudiée dans le but d’élucider le rôle des différentes espèces impliquées dans les mécanismes de formation des nanoparticules d’or et d’argent.Dans un premier temps, des études par spectroscopie d'absorption UV-visible, par conductivité ionique et par potentiométrie ont mis en évidence que la réduction des deux métaux est directement dépendante de la quantité de charge injectée par le plasma dans le système et donc du nombre d’électrons.Cependant, plusieurs différences ont été observées entre la synthèse des nanoparticules d’or et d’argent. D’une part, l’efficacité faradique de la réduction du nitrate d’argent est supérieure à celle de l’acide tétrachloroaurique. D’autre part, il a pu être montré que le complexe d’or continuait à être réduit après que le plasma soit éteint. Ces différences nous ont menés à l’hypothèse que d’autres espèces que les électrons, de temps de vie plus longs, pouvaient être impliquées dans le mécanisme de réduction.C’est pourquoi dans un second temps, les phases aqueuse et gazeuse ont été caractérisées par spectroscopie d’absorption UV-visible, chromatographie ionique, spectrométrie d’émission optique et spectrométrie de masse et ce, afin d’étudier l’influence des différentes espèces formées dans les deux phases sur la synthèse des nanoparticules et particulièrement, le peroxyde d’hydrogène.Il a alors pu être montré que les électrons étaient impliqués dans d'autres processus de transfert de charge que la réduction des sels métalliques tels que l’oxydation de l’eau mais aussi la formation du peroxyde d’hydrogène, des nitrites et des nitrates.Finalement, le rôle du peroxyde d’hydrogène dans le mécanisme de synthèse des nanoparticules d’or a été démontré, en opposition aux résultats observés pour le sel d'argent qui suggèrent que les électrons solvatés sont les principales espèces réductrices et qu'une voie de réduction plus directe a lieu dans ce cas.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Patry, Maxime. "SYNTHÈSE ET CARACTÉRISATION D’UN MIROIR LIQUIDE À BASE DE NANOPARTICULES D’ARGENT." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28918/28918.pdf.

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Aufaure, Romain. "Synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules d'or à l'aide de molécules phosphorées." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD013/document.

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Abstract:

La synthèse de nanoparticules (NPs) d’or fonctionnalisées en phase aqueuse est encore aujourd’hui un enjeu majeur de la recherche dans le domaine des nanomatériaux. Depuis les travaux de J. Turkevich de 1951, la synthèse utilisant le citrate comme ligand et agent réducteur est la méthode de choix pour obtenir des NPs d'or. Cependant cette synthèse nécessite une étape supplémentaire de modification de surface par échange de ligand, pour pouvoir accrocher des molécules d’intérêt. Afin de simplifier la procédure, notre projet propose de synthétiser en une seule étape des NPs qui possèdent un groupement permettant une post-fonctionnalisation. La nouvelle voie de synthèse fait intervenir des composés bifonctionnels de la famille des 1-hydroxy-1,1-méthylène bisphosphonates (HMBP). Ainsi la base conjuguée de l'acide (1-hydroxy-1-phosphonopent-4-ènyl) phosphonique (HMBPène), qui possède une fonction éthylénique terminale nous a permis d'obtenir des dispersions de nanosphères de tailles contrôlées et nous avons pu rationaliser le mécanisme de synthèse utilisant ce type de molécules. Nous avons ensuite évalué plusieurs modalités de post-fonctionnalisation de notre nanoplateforme et validé une approche par chimie « Click » la via cycloaddition de composés tétrazine. En utilisant une nouvelle classe de HMBP couplés à une chaine polyéthylène glycol, des NPs stables en milieu physiologique ont pu être synthétisées selon le même modèle. Elles offrent également des possibilités de post-fonctionnalisation par couplage carbodiimide, que nous avons illustré par le couplage d'un fluorophore. Nous développons en dernière partie les résultats préliminaires sur deux types NPs d'or synthétisées à l'aide des HMBP pour des applications thérapeutiques
In the ever growing fields of nanoscience the control of the synthesis of gold nanoparticles (GNPs) owing to their large variety of applications has emerged as an important domain. Among all methodologies Turkevich-Frens synthesis using citrates that act as ligand and reducing agent remains a method of choice for the obtaining of water soluble GNPs. Nevertheless, in post-synthesis, citrates are often exchanged with other ligands to enhanced stabilization and allow further functionalisation. In our work we present a new class of bi-functional molecules (1-hydroxy-1,1-methylene bisphosphonates HMBP) that can both reduce Au(III) and act as an efficient stabilizer of the formed GNPs in water. The first size controlled GNPs “one pot” synthesis was achieved by using an alkene conjugated HMBP, the (1-hydroxy-1-phosphonopent-4-enyl)phosphonic acid (HMBPene). We moreover, rationalized the mechanism of the GNPs synthesis using this type of molecule. We then, evaluated several methodologies for the post-functionalization of our nanoplateform and developed a « Click » chemistry approach to nanoparticle coating by tetrazine cycloaddition. Other nanoplatforms were synthesized using pegylated hydroxyl methylene bisphosphonates. This new class of bisphosphonate coated GNPs showed an improved stability in biological media and brought reactive groups available for post-functionalization as well, illustrated by the coupling of a fluorescent dye. The last part of this was dedicated to our latest results on GNPs synthesis for biomedical applications with HMBP compounds

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Ménard, Mathilde. "Synthèse de nanoparticules hybrides de type coeur-coquille à visées théranostiques." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAE050/document.

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Abstract:

Le but de ce travail de thèse a été de synthétiser de nouveaux nano-objets pour le diagnostic et le traitement du cancer. Ainsi, nous avons développé des nanoparticules hybrides constituées d'un noyau inorganique recouvert d'une couche organique de sérum albumine humaine (HSA). Le noyau inorganique est un composite constitué d'un cœur d'oxyde de fer (IO) et d'une coquille de silice mésoporeuse (MS). L’IO permet, grâce à ses propriétés magnétiques, le diagnostic par imagerie par résonance magnétique (IRM) et la thérapie par hyperthermie magnétique (HM), tandis que les porosités de la MS permettent l’encapsulation de médicaments pour la chimiothérapie. La taille des pores de la coquille MS a été modulée afin d’augmenter le taux d’encapsulation en médicament et la taille du cœur d’IO a été ajustée pour améliorer les propriétés d’HM et d'IRM. L'utilisation d’un revêtement final d’HSA en tant que gatekeeper pour la délivrance de médicaments contrôlée par action enzymatique a également été étudiée. En parallèle, des nanocapsules d’HSA chargées en médicament ont été synthétisées. Enfin, les activités biologiques de ces nanoparticules ont été testées sur différentes lignées cellulaires cancéreuses
The aim of this PhD work was to synthesize and test new nano-objects for the diagnosis and treatment of cancer. For this purpose, we developed hybrid nanoparticles made of an inorganic core surrounded by a human serum albumin (HSA) organic coating. The inorganic core is a composite by itself as it is made of an iron oxide core (IO) surrounded by a mesoporous silica (MS) shell. The IO core ensures, through its magnetic properties, diagnosis by magnetic resonance imaging (MRI) and therapy by magnetic hyperthermia, whereas the MS shell allows the loading of anticancer drugs for chemotherapy within its porosities. The pore sizes of the silica shell were modulated to enhance the drug loading content and the IO core size was also tuned to improve magnetic hyperthermia as well as T2 MRI imaging properties of the final core-shell system. The use of a thick shell of HSA as gatekeeper for controlled drug delivery triggered by its degradation with proteases was also studied. In parallel the synthesis of drug loaded HSA nanocapsules using MS as sacrificial template was performed. Finally, the biological activities of these nanoparticles were tested on various cancer cell lines

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Peres, Laurent. "Synthèse et propriétés catalytiques de nanoparticules de platine de formes contrôlées." Thesis, Toulouse, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAT0002.

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Abstract:

La synthèse par voie chimique en solution permet d’obtenir des nanoparticules de caractéristiques structurales bien contrôlées. Elle offre ainsi la possibilité d’exploiter les propriétés spécifiques qui sont associées aux caractéristiques de ces nano-objets (taille, forme, structure cristalline …), dans des domaines applicatifs très diverses. Parmi eux, la catalyse, a un rôle important à jouer au cœur de la transition écologique/énergétique. En effet, pour de nombreuses réactions, l’utilisation de nanoparticules permet de réduire les quantités de métaux employés. De plus, certains métaux révèlent de nouvelles propriétés à cette échelle. Phénomène de surface, la catalyse implique ainsi de plus en plus l’utilisation de nanocristaux de tailles et formes contrôlées. La littérature démontre qu’il est possible de moduler la sélectivité et l’activité des catalyseurs en fonction de l’orientation cristallographique présentée par les facettes des nanocristaux. Dans la première partie de cette thèse, des nanoparticules de platine ont été synthétisées en utilisant comme précurseur principal un simple sel de Pt(II). En fonction des paramètres de la réaction, des formes très variées ont été obtenues. Nous avons essayé de comprendre le mécanisme de formation des différentes morphologies de nanoparticules de platine auxquelles nous avons pu accéder : cubes concaves exposant des facettes (110), multipodes exposant un mélange de facettes (111) et (001), ainsi que des cubes exposant des facettes (001). La deuxième partie vise à étudier l’impact de la forme de nano-objets de platine dans une réaction catalytique modèle. Des cubes concaves et des multipodes ont été testés dans l’hydrogénation d’un aldéhyde α,β-insaturé, le cinnamaldéhyde, réaction modèle permettant de sonder la chimiosélectivité. Des nano-objets libres en solution ainsi que des nano-objets immobilisés sur deux types de supports différents, la silice et le graphène ont été utilisés. Enfin, l’extension d’une méthode de synthèse de nanocristaux épitaxiés sur films minces, nous a permis de produire, par croissance directe en solution, des nano-objets de platine, cristallographiquement orientés, de morphologies originales (cubes concaves, fils) sur différents types de couches minces, de nature et d’orientations cristallographique spécifiques
Solution chemistry allows obtaining nanoparticles with well-controlled structural characteristics. It offers therefore the possibility to exploit the specific properties associated to the nano-objects characteristics (size, shape, crystal phase …), in diverse applications. Among them, catalysis plays an important role for the ecologic/energetic transition. Indeed, for numerous reactions, the use of nanoparticles allows to reduce the amount of metals employed. Moreover, some metals present new properties at this scale. As a surface phenomenon, catalysis thus implies more and more the use of size and shape controlled nanocrystals. Indeed, literature has shown that it is possible to modulate catalyst activity and selectivity depending on the crystallographic orientation of the nanocrystal facets.In the first part of this thesis, platinum nanoparticles have been produced using a simple Pt(II) salt as a principal precursor. Depending on the parameters employed, various shapes have been obtained. We have tried to understand the formation mechanism of the different platinum nanoparticle morphologies obtained: concave cubes enclosed by (110) facets, multipods enclosed by a mix of (111) and (100) and cubes enclosed by (100) facets. The second chapter aims at studying the impact of the nano-object shape in a model catalytic reaction. Concaves cubes and multipods have been tested in the hydrogenation of an α,β-unsaturated aldehyde, the cinnamaldéhyde, as a model reaction to probe chemoselectivity. Free nanoparticles in solution and nanoparticles supported on silica and graphène have been used. Finally, the extension of a method for the epitaxial growth of nanocrystals on thin films, allowed the elaboration of, crystallographically oriented, shape controlled platinum nano-objects (concave cubes, wires) by a direct solution-growth, over different thin films of specific nature and crystalline orientation

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Dissertations / Theses on the topic 'Syntheze de nanoparticules'

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