Rozprawy doktorskie: „Chimie colloïdale”

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Masion, Armand. "Chimie moléculaire et colloïdale des complexes organiques de l'aluminium III partiellement hydrolysés". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL028N.

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Streszczenie:

Les acides organiques modifient considérablement le déroulement de l'hydrolyse de l'aluminium par blocage des oligomères intermédiaires entre le monomère et le tridecamère. Les précipités présentent une structure variable suivant l'échelle d'observation

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Depagne, Christophe. "Synthèse de micro-biocapteurs optiques par déstabilisation colloïdale en micelles inverses". Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066159.

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Nous avons développé une méthode pour synthétiser des nanoparticules fluorescentes liant technologie sol-gel et microémulsions. Ces nanoparticules, sensibles à l’oxygène, sont ensuite utilisées pour encapsuler une enzyme dans des microparticules qui sont synthétisées par microémulsions en déstabilisant les nanoparticules fluorescentes avec colloïde commercial à un pH neutre afin de maintenir l’activité des enzymes. Malgré la formation de microparticules sphériques, le système n’est pas sensible optiquement à l’addition de glucose car la taille des pores de la matrice de silice ne permet pas de maintenir l’enzyme dans les microparticules. Nous avons donc utilisé du silicate comme précurseur pour former des particules avec des pores plus petits. L'utilisation de microémulsions pour la synthèse de microparticules nous a permis de modifier très simplement les précurseurs tout en obtenant des microparticules de silice. Des analyses fluorométriques et électrochimiques ont confirmé la présence et l’activité des enzymes après encapsulation. La détection du glucose par détection de l'augmentation de l'intensité de la fluorescence n'a pas été possible.

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3

Bogicevic, Alexandra. "Synthèse colloïdale de structures hybrides or/quantum dots". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLS092.

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Les nanocristaux de semi-conducteurs colloïdaux, également appelés quantum dots (QDs), possèdent des propriétés optiques originales, telles qu'une large section efficace d'absorption, un rendement quantique élevé, ainsi que des spectres d'émission accordables en fonction de leur taille, leur forme ou leur composition. Récemment, notre groupe a mis en évidence le couplage plasmonique d'émetteurs de QD unique intégrés dans de la silice recouverte d'une nano-coque en or avec un facteur de Purcell de 6. Les émetteurs résultants ont montré une photostabilité améliorée et des taux de clignotement réduits.Dans cette thèse, nous explorons la synthèse et les propriétés optiques d'objets similaires contenant plusieurs milliers de QDs assemblés sous forme d'agrégat dans le but d’observer un couplage entre un ensemble de nanocristaux de semi-conducteurs et une cavité plasmonique. Nous avons dans un premier temps synthétisé des QDs cœur/multicoques de CdSe/CdS/ZnS que nous avons auto-assemblé sous forme d'agrégats de tailles contrôlées par une méthode d'émulsion/évaporation. Les agrégats de QDs sont recouverts d'une coque de silice grâce à la méthode Stöber puis par une coque d’or via un processus de dépôt en solution.Nous avons étudié les propriétés optiques des agrégats de QDs avec et sans coques d'or. Ces objets hybrides présentent une efficacité quantique élevée, une émission stable et poissonienne à température ambiante. Nous avons mis en évidence un transfert d'énergie par résonance de type Förster (FRET) entre les QDs voisins au sein d’un même agrégat. Nous avons également constaté que le polyvinylpyrrolidone (PVP) peut être utilisé pour régler le taux de réduction de l'or ainsi que la morphologie de la coque en or.Le second objectif est de transposer cette synthèse sur des des nanocristaux de semi-conducteur 2D, les nanoplaquettes (NPLs) uniques qui présentent des propriétés particulières de polarisation d’émission grâce à leur anisotropie de forme. Nous devons veiller à conserver cette anisotropie tout au long du processus de synthèse de la coque d’or et pour cela nous avons dû étendre latéralement ces NPLs
Colloidal semiconductor nanocrystals, also known as quantum dots (QDs), have exceptional optical properties, such as high absorption cross section and quantum yield. Their emission spectra can be tuned by changing their size, their shape or composition. Recently, our group reported the plasmonic coupling of unique QD emitters embedded in silica coated with a gold nanoshell with a Purcell factor of 6. The resulting emitters showed enhanced photostability and reduced blinking rates.In this thesis, we explore synthesis and optical properties of similar objects containing not one but hundreds of QDs in their core (superparticles).We first synthesize CdSe/CdS/ZnS core/multishell QDs and assemble them into aggregates of controlled sizes by emulsion/evaporation. The aggregates are then coated with a silica shell (Stöber process) and with a gold nanoshell using a deposition process.The optical properties of QD aggregates with and without gold shells are addressed. These objects exhibit high quantum efficiency, as well as stable and Poissonian emission at room temperature. In addition, we demonstrate a Förster-type resonance energy transfer (FRET) between neighboring QDs inside the aggregates. We also prove that polyvinylpyrrolidone (PVP) can be used to regulate both the reduction rate of gold and the morphology of the gold nanoshell.The second objective is to transpose this synthesis onto 2D semiconductor nanocrystals called nanoplatelets (NPLs) which exhibit particular emission polarization properties thanks to their anisotropic shape. To preserve this anisotropy throughout the synthesis process of the gold nanoshells, a supplementary extension step has to be conducted on these NPLs

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Cerveaux, Augustin. ""From an art to a science" : chimie colloïdale, pigments et recherche fondamentale chez Du Pont de Nemours, 1900-1945". Strasbourg, 2010. http://www.theses.fr/2010STRA6154.

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Cette thèse porte sur la genèse de la chimie colloïdale et étudie en particulier la trajectoire du groupe des colloïdes de la grande compagnie américaine Du Pont de Nemours pendant l’entre-deux guerres. Elle cherche à comprendre l’articulation entre les enjeux scientifiques que les substances « colloïdales » soulèvent, et les enjeux techniques, industriels et économiques des matériaux associés. Le concept de « basculement ontologique des matériaux », élaboré récemment par deux historiens de la chimie, est repris comme cadre interprétatif des bouleversements dans lesquels ces programmes de recherches qualifiés de « fondamentaux » se déploient. Le secteur industriel des peintures et vernis, matériaux en partie considérés comme colloïdaux au cours de cette période, est particulièrement étudié. Le groupe des colloïdes bouleverse l’appréhension des peintures et vernis à travers une focalisation sur les pigments minéraux qui les composent, et concoure ainsi à la domination de Du Pont sur certains pigments comme le lithopone et l’oxyde de titane. D’une manière générale, cet apport scientifique et technique s’inscrit dans une ambition globale de relier systématiquement microstructures et propriétés. Cette nouvelle appréhension des propriétés des substances sur la base de leurs constituants microscopiques devient progressivement un auxiliaire indispensable à la « rationalisation » des procédés et des propriétés des matériaux, ainsi qu’à la stratégie de brevetage de ces produits et procédés. Cette rationalisation des produits et procédés accompagne l’essor de la grande consommation - et la focalisation accrue sur la figure du « consommateur » - sur les peintures et vernis
This dissertation deals with the emergence and growth of colloid chemistry in the early twentieth century, focusing particularly on the history of the colloid group set up at Du Pont, a major American chemical company, during the interwar period. It explores the relationship between the scientific issues raised by “colloidal” substances, and the technical, industrial and economic dimensions of the associated materials. The concept of “ontological shift of materials”, recently forged by two historians of chemistry, is appropriated as an interpretative framework to account for these evolutions in colloid science and technology. The paint and varnish industry, whose materials were then largely considered as colloidal, is taken as a major case study to analyze these relationships and evolutions, and its history is explored since the beginning of the century. The group was propelled by the quantification of the microstructure of these materials, in order to better explain and master their practical properties. The dissertation details why and how this new understanding of the properties of many substances on the basis of their microscopic components became, from the interwar onwards, embedded in the “rationalization” of the properties of materials, the processes to produce them, as well as the associated patents. This rationalization of products and processes is concomitant to the emergence of mass consumption – and the new emphasis on the “consumer” figure within companies – of industrially produced goods, particularly those of the paint and varnish industry

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Chabert, Anne-Marie. "Étude de la clarification des fines de dissolution des combustibles nucléaires irradiés". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0723.

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Lla clarification des liqueurs de dissolution des combustibles nucléaires irradiés a été envisagée dans le cas de combustibles des réacteurs à eau légère, retraités dans une installation d'une capacité de l'ordre de 800 tonnes par an. Les insolubles peuvent être divisés en deux catégories. La première, constituée de particules de diamètre supérieur à un micromètre, peut être traitée par des procédés de séparation solide-liquide relativement classiques. En revanche, la seconde catégorie est constituée de particules colloïdales, dont la séparation relève de procédés spécifiques. Nous avons réalisé une étude théorique et expérimentale des particules colloïdales. Une suspension de simulation inactive, synthétisée à partir d'un colloïde stable fabrique par arc alternatif, a été mise au point. Sa représentativité a été vérifiée. Les liqueurs de dissolution constituent une suspension colloïdale déstabilisée ; leur comportement a été modélisé à l'aide de la théorie des fractales et de l'équation de Smoluchcwski. La vérification de ce modèle et l'étude expérimentale de la résistance mécanique des agrégats nous ont permis de définir les paramètres de la séparation solide-liquide. Différents procédés de séparation ont alors pu être testés sur la suspension de simulation, avec quelques essais de confirmation sur des liqueurs réelles. Nous avons étudié le comportement dynamique des agrégats de particules colloïdales dans une décanteuse centrifuge à bol, en particulier en utilisant un floculant poly électrolyte. Nous avons également mis au point, à l'échelle laboratoire, une filtration sous vide à travers un lit de diatomées. Enfin, nous avons étudié un procédé de filtration tangentielle. L’ensemble des résultats obtenus fournit les informations nécessaires à l'orientation d'une étude de développement, en fonction de l'efficacité à atteindre par la clarification.

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Rose-Hélène, Maureen. "Aspects thermodynamiques et cinétiques de la complexation de cations métalliques (Cu²+ et Ni²+) par la 5-phénylazo-8-hydroxyquinoline (5Ph8HQ) et le cyclame greffés sur des nanoparticules de silice en suspension colloïdale". Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10060/document.

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Nous avons considéré autant les aspects thermodynamiques que cinétiques de la complexation d'ions métalliques (Cu2+ et Ni2+) par la 5-phénylazo-8-hydroxyquinoline (5Ph8HQ) et le cyclame greffés sur des nanoparticules de silice en dispersion colloïdale. Les silices pyrogénées, caractérisées par des surfaces spécifiques respectives d'environ 200 et 390 m2/g, ont été sélectionnées avec l'objectif d'obtenir des suspensions colloïdales stables. Nous avons démontré l'aptitude des colloïdes obtenus à extraire des cations divalents à l'état de traces (de l'ordre du micromolaire). Nous avons eu recours à l'ultrafiltration pour séparer la phase silicique dispersée de la phase aqueuse. Nous avons également montré l'intérêt de remplacer une pseudophase micellaire solubilisant l'extractant par nos phases solides. Nous avons décrit les cinétiques de complexation en utilisant la technique de la spectrophotométrie à écoulement bloqué pour les réactions les plus rapides. La dépendance de la constante de vitesse observée vis-à-vis de la concentration en cation métallique, du contre-ion considéré (acétate ou chlorure), de la force ionique et du pH a été évaluée. Pour décrire la cinétique de réaction du Ni2+ avec la 5Ph8HQ greffé, il nous a fallu prendre en compte les propriétés spectrophotométriques du complexe sur nanoparticules de silice. C'est un comportement original de la 5Ph8HQ sur silice puisque les densités optiques de solutions contenant la 5Ph8HQ en milieu micellaire ou le cyclame greffé sur silice suivent la loi de Beer-Lambert. L'étude du cyclame greffé qu'il s'agisse des cinétiques ou à l'équilibre est compliquée en raison du relargage de ce dernier en solution
We considered both the thermodynamic and kinetic aspects of metal ions (Cu2+ and Ni2+) complexation by 5-phenylazo-8-hydroxyquinoline (5Ph8HQ) and cyclam grafted onto silica nanoparticles in colloidal dispersion. Fumed silicas with specific areas of respectively 200 and 390 m2/g were selected to get stable colloidal suspensions. We demonstrated the ability of these colloids to extract trace elements (at micromolar level). We used the ultrafiltration process to separate the dispersed silica phase from the aqueous phase. We also showed interest of our solid dispersed phases instead of a pseudo micellar one. We described complexation kinetics by stopped flow technique for the fastest reactions. The influence of metal cation concentration, counter-ion nature (acetate or chloride), ionic strength and pH on observed rate constant has been investigated. To describe the Ni2+ kinetics with grafted 5Ph8HQ, we took into account the spectrophotometric properties of the complex on silica nanoparticles. This is an original behaviour of 5Ph8HQ on silica since the optical densities of solutions containing 5Ph8HQ solubilised in micelles or cyclam grafted onto silica follow the Beer-Lambert's law. The study of grafted cyclam whether the kinetics or equilibrium is complicated due to the release of the latter in solution

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Pesesse, Antoine. "Synthèse de nanoparticules contenant des métaux pour la catalyse assistée par des bases de Lewis en suspension colloïdale". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2021SORUS530.pdf.

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Dans ces travaux, nous avons synthétisé des nanoparticules contenant du cuivre et de l’or dans le but de créer une synergie avec une base de Lewis moléculaire lors de réactions catalytiques en suspension colloïdale. Une étude de la bibliographie, a mis en lumière l’intérêt d’utiliser une base de Lewis forte supplémentaire et encombrée pour réaliser une interaction de type « Paire de Lewis Frustrée » avec la surface de la nanoparticule (Chapitre 1). Des travaux antérieurs ont montré que la formation d’une couche d’oxyde pourrait expliquer l’instabilité des nanoparticules de cuivre vis-à-vis de phosphines tertiaires (Chapitre 2). Pour empêcher sa formation les nanoparticules ont été lavées sous atmosphère inerte (Chapitre 3). De l’oxyde est détecté et les nanoparticules sont sujettes au mécanisme de lixiviation. Le mécanisme de synthèse suggère que l’eau pourrait être responsable de la formation de l’oxyde. Nous avons développé un nouveau protocole de sulfuration de nanoparticules de cuivre. Ces nanoparticules sont instables vis-à-vis des phosphines tertiaires (Chapitre 4). Une nouvelle synthèse de nanoparticules de cuivre stabilisées par des carbènes N-hétérocycliques, utilisant des précurseurs plus accessibles que dans la littérature et sans oxygène, a été proposée et a permis d’obtenir des nanoparticules dépourvues d’oxyde et stabilisées par des ligands très forts. Le mécanisme a été étudié dans le détail (Chapitre 5). L’influence de phosphines sur les propriétés catalytiques de l’or en solution colloïdale pour des réactions de réduction et d’hydrogénation a été évaluée (Chapitre 6)
In this work, we synthesised copper based and gold nanoparticles to produce a catalytic activity in combination with a molecular Lewis base in colloidal suspension. A bibliographic research, showed the potential of using a sterically hindered tertiary phosphine to obtain a “Frustrated Lewis Pair” type of interaction with the nanoparticle surface (Chapter 1). Previous works unveiled that the formation of an oxide shell could explain the lack of stability of copper nanoparticles toward tertiary phosphine (Chapter 2). To prevent its formation, the nanoparticles were washed under inert atmosphere. The oxide was still detected and the nanoparticles were subject to leaching. Mechanistic study suggest that water could be responsible for oxidation formation (Chapitre 3). A new procedure to sulfurize copper nanoparticles was developed but the nanoparticles obtained were unstable toward tertiary phosphines (Chapter 4). A new synthesis of N-heterocyclic carbene stabilized copper nanoparticles using more accessible and oxygen free precursors was proposed and delivered nanoparticles that are both oxide free and stabilized by very strong ligands (Chapter 5). The synthesis mechanism was studied in details. The influence of phosphine on the catalytic activity of gold for reduction and hydrogenation in colloidal suspension were assessed (Chapter 6)

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Bitar, Ahmad. "Élaboration de la silice magnétique colloïdale pour application en biologie moléculaire : extraction des acides nucléiques". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01069003.

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Le diagnostic moléculaire est un diagnostic basé sur l'analyse des acides nucléiques nécessite incontestablement la préparation d'échantillon. Cette préparation à pour objectif d'extraire des acides nucléiques d'un milieu généralement très complexe, de les purifier, de les concentrer voir les transporter dans des microsystèmes utilisés comme outils de diagnostic. Aujourd'hui, l'utilisation de nouvelles technologies et en particulier l'utilisation de supports solides ont permis de palier à un grand nombre de problèmes comparé aux méthodes conventionnelles. L'évolution de ces supports solides en particules colloïdales a permis de répondre à la demande des nouvelles technologies en apportant, une grande surface spécifique, une séparation rapide suite au caractère magnétique, un transport simple dans les microsystèmes et une chimie de surface modulable pour une bonne extraction de l'analyte recherchée. Ainsi, l'objet de cette étude est la synthèse de la silice magnétique submicronique en taille pour l'extraction des acides nucléiques. La synthèse de la silice magnétique a été conduite en trois étapes. Dans un premier temps, la synthèse de ferrofluide organique a été réalisée par coprécipitation des chlorures ferriques et ferreux en basic avant transfert en milieu organique. La deuxième étape a été la préparation d'émulsions magnétiques stables, fortement magnétiques (pour une séparation rapide) et de taille relativement homogène et reproductible. Le ferrofluide préparé organique préparé a été émulsionné pour préparer une émulsion huile dans l'eau (O/W) en utilisant un tensioactif anionique. L'émulsion magnétique a été ensuite encapsulée par une écorce de silice via le procédé sol-gel. Le procédé d'encapsulation a été optimisé via une étude systématique et par une caractérisation physicochimie et colloïdale complète de particules. La caractérisation morphologique des particules obtenues a montré une structure coeur magnétique et une écorce de silice parfaitement homogène. Ces particules de silice magnétique ont été utilisées pour étudier l'adsorption des acides nucléiques (fragment d'ADN) en fonction du pH et de la salinité. Les résultats montrent une bonne capacité d'adsorption des acides nucléiques et également un bon relargage. Ce résultat encourageant montre que ces particules peuvent être utilisées dans le diagnostic moléculaire où l'extraction, la purification et la concentration des acides nucléiques sont très recherchées

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Eyssautier, Joëlle. "Caractérisation et Modélisation des Asphaltènes en Conditions Réactionnelles d'Hydrotraitement". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/66/69/75/PDF/ThA_se_Joelle_Eyssautier_2012_pour_impression.pdf.

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Les bruts lourds et extra-lourds ainsi que les résidus pétroliers issus des étapes de distillation constituent une réserve énergétique importante, alors que l'offre en pétroles légers s'appauvrit. Ces produits sont chargés en molécules lourdes et nécessitent des étapes de raffinage élaborées pour être convertis et valorisés. Une des limitations actuelles de ces procédés est la faible mobilité, au sein du réseau poreux des catalyseurs, des molécules auto-associées les plus lourdes : les asphaltènes. L'examen d'une littérature abondante montre que le comportement d'agrégation de ces espèces reste sujet à débat. Pour décrire et comprendre l'agrégation de ces molécules complexes, particulièrement dans les conditions de température des procédés, la diffusion de rayonnement a constitué la principale technique expérimentale de cette étude pour observer les systèmes colloïdaux sur une échelle de taille étendue (1 nm - 1 μm). La complémentarité des sondes (neutrons/rayons X/lumière, ainsi que statique/dynamique) a permis d'améliorer la sélectivité des modèles. Dans un premier temps, une étude approfondie des asphaltènes en solvants modèles a été menée pour décrire finement les différents états d'agrégation : des nanoagrégats de molécules sous la forme d'un disque plat organisés en coeur aromatique/couronne aliphatique s'associent en clusters polydisperses présentant une structure fractale. Dans un deuxième temps, ce schéma d'organisation a pu être étendu aux résidus de distillation. L'étude de fractions issues de nanofiltration a permis de montrer que ces fluides complexes sont assimilables à une suspension de particules. Leur comportement à haute température (300°C) a montré que si les clusters se dissocient à haute température, les nanoagrégats subsistent. Le schéma d'organisation et son évolution avec la température est en bon accord avec les variations de viscosité observées. Par la description approfondie de l'organisation colloïdale de ces systèmes en condition d'usage, les étapes de transport et de raffinage des produits pétroliers seront mieux appréhendées
Due to a high energy demand, the petroleum industry has to focus on low quality products such as heavy oils and distillation residua, to be transformed into valuable fractions. These products show difficulties to be converted during hydrotreating processes because of their asphaltene content, which are heavy molecules with peculiar aggregation properties. Small angle scattering techniques (X rays, neutrons and light) were used to characterize the system on a wide length scale (1 nm - 1 μm). Asphaltenes in model solvents were first investigated to refine the description of nanoaggregates made of core/shell discs, organized at a larger length scale into polydisperse fractal clusters. This colloidal approach was then adapted to study the asphaltenes in processing conditions. A nanofiltration process has been performed, and the structural study of the fractions made evidence that the system is a colloidal suspension of particles. The behavior through temperature elevation depends on the length scale of interest: while clusters are sensitive to temperature, nanoaggregates persist at 300°C. The hierarchical aggregation scheme enables predicting viscosity behaviors through temperature and concentration variations. These findings on structural organization and characteristic particle sizes near processing temperatures improve the knowledge required for heavy oil transport, hydroconversion process and catalyst design

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Lartiges, Bruno. "Déstabilisation d'une suspension de silice colloïdale par un sel d'aluminium : relations entre les phénomènes de surface, la structure et la granulométrie des flocs". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1994_LARTIGES_B_S.pdf.

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Cette étude présente les résultats obtenus avec des suspensions de silice colloïdale floculées par un sel d'aluminium hydrolyse, le Wac HB, dans différentes conditions de mélange, pH, et concentration en floculant. La RMN de 27Al est utilisée pour définir la nature de la relation floculant/particule de silice, la structure des agrégats formes est caractérisée par diffusion des rayons X aux petits angles et par diffusion de la lumière, et la taille des flocs est mesurée par diffraction de Fraunhofer. On montre que la déstabilisation de la silice par un sel d'aluminium hydrolyse s'accompagne de la formation de sites aluminosilicates superficiels chargés négativement. La présence de ces sites suppose qu'une partie des polycations Al se soient dépolymérisés au contact de la silice, et implique qu'ils servent de point d'ancrage potentiel pour les espèces floculantes. Cette consommation d'aluminium par la surface de la silice contrôle l'organisation de la structure des agrégats, d'une part en limitant le nombre de polycations Al à l'origine des ponts interparticulaires, et d'autre part en déterminant une probabilité de collage des amas voisine de zéro. Le résultat de cette double influence est une augmentation progressive de la dimension fractale des flocs de silice avec la concentration en aluminium jusqu'a la valeur maximale de 2,1 qui caractérise une agrégation d'amas limitée par l'adhésion. La croissance des agrégats s'effectue sous la forme d'une répartition en taille monomodale qui se scinde par la suite en une, deux ou trois populations de flocs suivant la concentration en floculant et l'intensité de l'agitation ; la mise en place de ces distributions granulométriques multimodales est attribuée à la coexistence des phénomènes de croissance et de désagrégation au sein de la suspension

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Pedetti, Silvia. "Synthesis and optical properties of II-VI colloidal two-dimensional nanocrystals : homo- and hetero-structures". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066755.

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Ces travaux de thèse ont porté sur une nouvelle classe de semi-conducteurs colloïdaux sous forme de nanoplaquettes composées de chalcogénures de cadmium. Ces nanocristaux, comparables à des puits quantiques, présentent un confinement excitonique dans une seule direction, l’épaisseur, qui est contrôlée au niveau atomique. Les nanoplaquettes sont caractérisées par une excellente résolution spectrale et de bons rendements quantiques. Par conséquence, elles représentent de potentiels candidats pour développer des dispositifs optoélectroniques comme des diodes électroluminescentes ou bien des photo-détecteurs. Toutefois, dans ce but, il est nécessaire d’élargir la gamme de longueurs d’ondes d’absorption et d’émission et d’augmenter leur rendement quantique. Pour cela, nous avons étudié la synthèse colloïdale de nanoplaquettes à base d’homo- et d’hétèro-nanoplaquetts des groupes II-VI. Les nanocristaux fabriqués ont été caractérisé par spectroscopie UV-visible et de fluorescence, par diffraction à rayons X et par microscopie électronique. Dans un premier temps, nous avons optimisé la préparation de nanoplaquettes de CdTe en utilisant des procédés de synthèse colloïdale par injection de précurseurs à hautes températures. Ensuite, des structures plus complexes ont été investiguées. Par exemple, nous avons synthétisé nanoplaquettes cœur/couronne de CdSe/CdTe qui possèdent une structure électronique de type-II. Nous avons également étudié la croissance de couches d’un deuxième semi-conducteur dans la direction de l’épaisseur de plaquettes cœur pour la fabrication de structures type cœur/coque. Grâce au contrôle de la composition chimique du cœur et de la coque, l’alignement de bande a été modulé pour obtenir structures électroniques de type-I, quasi type-II et type-II
This thesis project is based on the development of a novel class of colloidal two-dimensional nanocrystals, i.e. nanoplatelets (NPLs), composed of cadmium chalcogenides. These nanocrystals, in analogy to quantum wells, are characterized by an exciton confinement along one direction, i.e. the thickness, which can be controlled at atomic level. Nanoplatelets possess unique optical features as an excellent spectral resolution and good quantum yields. As consequence these nanocrystals are potential candidates for the fabrication of optoelectronic devices such as electroluminescent diodes or photo-detectors. However, for this aim it is necessary to enlarge the range of the absorption and emission wavelengths and to increase their quantum yield. For this reason, we investigated the colloidal synthesis of II-VI homo- and hetero-nanoplatelets which have been characterized by UV-Vis and photoluminescence spectroscopy, by X-ray diffraction and by electronic microscopy. First, we optimized the synthesis of CdTe NPLs using colloidal synthesis based on precursors injection at high temperatures. Then, we focused on more complexes hetero-structures. For example, through lateral extension reactions we obtained CdSe/CdTe core/crown NPLs which possess a type-II electronic structure. Successively, we studied the synthesis of core/shell NPLs by the growth of a second semiconductor layer along the thickness of NPLs cores. Depending on the core and shell chemical composition we could engineer the band gap of the nanoplatelets between type-I, quasi type-II and type-II electronic structures

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Tran, Công Tâm. "Simulations de fluides complexes à l'échelle mésoscopique sur GPU". Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0024/document.

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Les suspensions colloïdales ont été étudiées par simulations numériques à partir de deux modèles : la dynamique Brownienne (BD) et la SRD-MD (Stochastic Rotation Dynamics - Molecular Dynamics). Ces études ont consisté à reprendre des travaux existants pour les porter sur GPU, tout en cherchant différentes optimisations possibles adaptées à ces simulations. Une amélioration de la recherche de voisinage de la littérature a pu être utilisée pour toutes ces simulations de type BD. Une simulation de SRD-MD avec couplage de force qui n'avait pas encore été parallélisée sur GPU dans la littérature, a été implémentée en utilisant un nouveau schéma de décomposition adapté à cette simulation, améliorant considérablement les performances. Ces simulations ont pu donner lieu par la suite à des études sur des suspensions colloïdales plus complexes : une hétéroagrégation entre deux suspensions avec des particules de même taille, une hétéroagrégation entre deux populations de colloïdes de tailles très différentes, et en dehors des suspensions colloïdales, une simulation de nanoalliages. Enfin, le modèle de SRD a été adapté afin d'être utilisé dans le cadre d'animation physique de fluide réaliste dans le contexte de l'informatique graphique. Des adaptations du modèle pour y incorporer des notions comme la gestion de la compressibilité, de la tension de surface ont dues être apportées. Des premiers résultats ont pu permettre de réaliser quelques simulations, dont une chute d'eau dans une verre
Colloïdal suspensions have been studied by means of numerical simulation, using two physical models : Brownian dynamics and Stochastic Rotation Dynamics - Molecular Dynamics. These studies consist in parallizing colloïdal simulations from previous studies on GPU, and find some new optimisations for these specific simulations. An improvement of the neigborhood search has been implemented in all our BD type simulations. A SRD-MD with force coupling have been implemented for the first time in the literature, using a new decomposition scheme, which improves significantly its performances. Then, theses simulations have been adapted to study more complex colloidal suspensions : an interfacial heteroaggregation of colloidal suspensions, a heteroaggregation between two types of particles with a large size ratio, and outside this context, a nanoalloy simulation. Finally, the SRD model has been adapted to realistic fluid animtion from computer science context. Theses adaptations require to add to SRD model, the notion of compressibility and surface tension. First results have been released, like a pouring water into a glass simulation

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Brastel, Alexis. "Architectures (co)polymères à liens covalents dynamiques". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2022. http://www.theses.fr/2022UPSLS004.

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La chimie covalente dynamique est un outil efficace pour former des (co)polymères à blocs d’architecture complexe, difficilement atteignables par voies classiques, mais aussi développer des matériaux qui répondent aux enjeux écologiques et économiques (recyclables, réparables, bon marché). Dans ce travail, nous avons implémenté la liaison imine dans des copolymères en peigne et des co-réseaux de PDMS et PEG, par une voie "grafting to" d’oligomères PEG fonctionnalisés benzaldéhyde et d’un polymère PDMS à fonctions amines pendantes. Dans une première partie, nous avons étudié les propriétés des co-réseaux PDMS-r-PEG en fonction du taux de réticulation imine. Les matériaux sont souples, peu ou pas collants et transparents. L’analyse thermo-mécanique montre qu’ils sont micro-séparés mais sans ordre à longue distance (AFM, SAXS). Ils sont reprocessables à chaud et recyclables par voie chimique (en milieu acide ou en présence d’amine). Ces propriétés s’appuient sur la dynamique associative d’échange et la réversibilité de la liaison imine.Dans une seconde partie, nous avons étudié l’auto-assemblage en solution aqueuse des copolymères en peigne PDMS-g-PEG en fonction du taux de greffage de chaines PEG. Pour un taux de greffage suffisant, les copolymères forment des suspensions colloïdales stables sur plusieurs mois mais dont la forme/taille évolue avec l’hydrolyse des liens imines. Leur capacité à encapsuler et relarguer un composé hydrophobe, en phase simple et en émulsion, a également été démontrée
Dynamic covalent chemistry is an effective tool to synthetize complex architectural block (co)polymers which are difficult to achieve by conventional techniques. It permits also to develop materials that meet ecological and economic challenges (recycling, sustainability, cheap raw materials and products). In this work, we implemented imine bonds in amphiphilic comb-like copolymers and co-networks starting from PDMS with pendant amines and benzaldehyde-functionalized PEG oligomers. In a first part, we studied the properties of PDMS-r-PEG co-networks as a function of the imine crosslinking rate. The materials are flexible, little or no sticky and transparent. Thermo-mechanical analysis shows that they are micro-separated but with no long-distance order (AFM, SAXS). They can be thermally reprocessed and chemically recycled (acidic medium or in the presence of an amine), thanks to the reversible and exchangeable imine crosslinking points. In a second part, we studied the self-assembly in aqueous solution of PDMS-g-PEG comb-like copolymers with the degree of grafting of PEG chains. For a sufficient degree of grafting, the copolymers form colloidal suspensions which are stable over several months even though their shape / size change with the hydrolysis of the imine bonds. Their ability to encapsulate and release a hydrophobic compound, in single phase and in emulsion, has also been demonstrated

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Muro, Eleonora. "Quantum Dots pour le Ciblage en Cellules Vivantes et la Microscopie HiLo Bi-couleur". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00631485.

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Les Quantum Dots (QDs) sont des nanocristaux de semiconducteurs qui possèdent des propriétés optiques hors du commun. Leur utilisation comme sondes en biologie nécessite leur solubilisation dans l'eau, grâce à une chimie de surface adaptée, qui influence la taille finale du QD, ses propriétés optiques et son interaction avec l'environnement biologique. Nous avons développé un nouveau ligand, l'acide dihydrolipoïque-sulfobétaïne (DHLA-SB), qui permet d'obtenir des QDs à la fois petits, stables dans une vaste gamme de pH, dans des solutions saturées en sel et dans le temps, et avec une très faible adsorption non spécifique sur les cellules. Nous avons observé et caractérisé le comportement intracellulaire des QDs DHLA-SB au cours du temps et nous l'avons comparé à celui de deux autres classes de QDs : cette étude a clairement montré l'influence de la chimie de surface sur le devenir intracellulaire des nanoparticules et a révélé une stabilité accrue des QDs DHLA-SB. Nous nous sommes également intéressés à la fonctionnalisation des QDs avec la streptavidine (SA) ou la biotine afin de marquer spécifiquement des cellules vivantes ou fixées. Les QDs-SA DHLA-SB obtenus ont permis de suivre un récepteur membranaire ou encore de marquer de façon spécifique une protéine biotinylée à l'intérieur de cellules vivantes, bien plus efficacement qu'avec les QDs-SA commerciaux (Invitrogen). Enfin, nous avons proposé d'utiliser les QDs DHLA-SB pour améliorer une technique de microscopie à illumination structurée, la microscopie HiLo bicouleur, et obtenir une coupe optique (type image confocale) d'échantillons biologiques épais en une seule image.

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N'Guiambo, Roger. "Microfiltration transversale des suspensions colloïdales avec adjuvants de filtration". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10197.

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La caractérisation de la texture des recouches d'adjuvant est faite par la méthode des pressions capillaires qui permet la détermination de la distribution de taille de pore ainsi qu'une estimation de la porosité des précouches. Les mesures de perméabilité sous champ gravitaire laissent apparaitre des différences notoires avec les perméabilités des modèles théoriques. Un dispositif expérimental est mis en place pour l'étude des mécanismes de dépôts, de l'efficacité de capture et de relargage des particules ainsi que l'évolution des pertes de charge en fonction du temps. Un modèle de filtration avec adjuvants est proposé

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Bouet, Cécile. "Synthèse et caractérisation de nanoplaquettes semi-conductrices : contrôle des dimensions, de la forme et de la composition". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00943691.

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Cette thèse s'intègre dans le cadre d'un projet CIFRE avec Solarwell et a pour but de valoriser la synthèse des nanoplaquettes. Ces objets anisotropes permettraient de faciliter l'intégration des nanocristaux dans les dispositifs qui utilisent leurs propriétés opto-électroniques particulières (dispositifs luminescents, cellules solaires, transistors...). Les nanocristaux semi-conducteurs bidimensionnels présentent un confinement quantique selon une dimension, l'épaisseur, contrôlée à la monocouche atomique. Le premier objectif de cette thèse est d'étendre latéralement les nanoplaquettes afin de disposer de films d'épaisseur nanométrique par voie colloïdale. Pour ce faire, une stratégie d'extension latérale par injection continue de précurseurs ainsi qu'une optimisation des paramètres de synthèse ont été mises en place. Elles ont permis de mettre au point une synthèse simple et robuste de nano-rouleaux de plusieurs centaines de nanomètres de long. Les nano-rouleaux obtenus sont caractérisés par spectroscopie d'absorption et microscopie électronique en transmission. Ils sont déroulés par une technique de croissance de coque sur les nanoplaquettes pour obtenir des nanofeuillets plats d'épaisseur homogène de l'ordre du nanomètre. Ensuite, afin d'élargir la gamme de longueurs d'onde accessibles, une méthode d'échange de cations a été appliquée aux nanoplaquettes de chalcogénure de cadmium synthétisées par voie directe. Des nanoplaquettes absorbant dans l'UV (chalcogénure de zinc) et dans l'infrarouge (chalcogénure de plomb) ont été obtenues. Cette technique permet d'étendre les hétérostructures bidimensionnelles à de nouveaux matériaux.

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Biben, Thierry. "Structure et stabilité des fluides à deux composants : des fluides atomiques aux suspensions colloïdales". Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10007.

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Les modelisations usuelles des suspensions de particules mesoscopiques dans un liquide, comme les suspensions colloidales, font abstraction de la structure microscopique du fluide porteur, et celui-ci est generalement considere comme un continuum. Dans cette these nous examinons la limite du continuum de maniere explicite pour le fluide porteur, sur la base du modele microscopique le plus simple possible pour une suspension, a savoir un melange binaire de spheres dures tres dissymetriques. Nous montrons en particulier que pour un rapport de diametres superieur a cinq le fluide de spheres dures peut presenter une separation de phase inattendue et purement entropique, qui resulte d'un effet de depletion osmotique. Nous proposons aussi une methode de simulation numerique pour les systemes binaires possedant une grande dissymetrie en taille

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Hurtrez, Guy. "Etude des copolymères poly(styrène-b-oxyde d'éthylène) : synthèses, propriétés colloïdales et tensio-actives". Mulhouse, 1992. http://www.theses.fr/1992MULH0257.

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Des copolymères séquencés polystyrène-poly(oxyde d'éthylène) à caractéristiques variées ont été préparés par voie anionique et caractérisés. Leur fonctionnalisation par des groupes sulfonates et carboxylates a été réalisée avec un rendement de 90%. Une étude viscosimétrique a montré leur comportement particulier en milieu tétrahydrofuranne et toluène. La fonctionnalisation de polymères par des composés du type triazine a été utilisée pour tenter de préparer par désactivation des copolymères de structure particulière. Des molécules chromophores type anthracène et phénanthrène ont été incorporées à la jonction des séquences hydrophiles et hydrophobes avec un rendement de 100%. La micellisation en milieu aqueux des copolymères a abouti à une méthode de préparation des solutions qui permet d'étendre considérablement la gamme des copolymères micellisables en évitant la formation d'agrégats. L'analyse de ces solutions par diffusion de la lumière a montré qu'il existe une relation entre le rayon de la micelle et les caractéristiques moléculaires du copolymère. L'influence de la fonctionnalisation et du marquage fluorescent sur la taille des micelles a également été étudiée. Le transfert d'énergie non radiatif entre les molécules chromophores incorporées dans les copolymères a permis de mettre en évidence la micellisation en milieu aqueux. La formation de la micelle en milieu solvant/solvant sélectif et la concentration micellaire critique ont ainsi pu être détectées et mesurées

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Le, Roy Boehm Anne-Laure. "Mise au point et caractérisation de suspensions colloïdales submicroniques et de microspères lipidiques. . . : ... en vue d'en déterminer les potentialités". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO1T244.

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Girardon, Maxime. "Systèmes colloïdaux lipidiques pour l’administration par voie orale". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0236.

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La rectocolite hémorragique (RCH) fait partie des Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI) et reste à ce jour incurable. Au-delà de l’administration d’anti-inflammatoires, dont la curcumine (CC) en présente les effets, une des voies à explorer est la réparation de la muqueuse intestinale par un apport exogène de phosphatidylcholine (PC) et de lysophophatidylcholine, déficitaires à plus de 70% chez les patients atteints de RCH. Pour répondre à cette problématique, nous nous sommes intéressés à la conception de systèmes lipidiques pour la voie orale permettant le transport simultané de CC et de PC. Nous avons exploré dans un premier temps la nature des interactions mises en jeu entre les deux principes actifs au sein de deux systèmes membranaires modèles, les bicouches liposomales et les monocouches (ou films de Langmuir). Il en ressort que l’équilibre céto/énolique de la curcumine et donc l’interaction avec la PC soit influencée par la concentration et le confinement. D’autre part, l’ajout d’un céride, le palmitate de cétyle, complexant la curcumine favoriserait, pour certaines compositions, la miscibilité avec la PC tout en rigidifiant le mélange ainsi obtenu. Sur la base de ces résultats, nous avons réalisé des suspensions de particules solides lipidiques, tout en variant la méthodologie de formulation, diffusion-évaporation de solvant vs double émulsion et la nature du stabilisant, émulsifiants vs nanoparticules. La suspension obtenue par double émulsion s’avère être la plus efficace en termes d’encapsulation, de protection en milieu gastrique simulé et de libération prolongée des principes actifs dans un milieu intestinal simulé. Enfin, la capacité des nanoparticules solides à stabiliser l’interface solide/liquide des SLN, semblable à l’effet de Pickering, a aussi été démontrée. L’ensemble de cette étude est une preuve de concept quant au potentiel des suspensions de nanoparticules lipidiques solides pour l’administration orale de curcumine et de phosphatidylcholine exogène
Ulcerative colitis (UC) is an Inflammatory Bowel Disease (IBD) and it is still nowadays incurable. Beyond the administration of anti-inflammatory drugs, including curcumin (CC), one of the pathways to be explored is the repair of the intestinal mucosa by an exogenous supply of phosphatidylcholine (PC) and lysophophatidylcholine, which are over 70% deficient in patients with RH. To address this issue, we were interested in the design of lipid systems for the oral delivery and allowing the simultaneous carry of CC and PC. We first explored the nature of the interactions involved between the two active ingredients within two model membrane systems, liposomal bilayers and monolayers (or Langmuir films). It turns out that the keto/enol equilibrium of curcumin and therefore the interaction with PC is influenced by both concentration and confinement. On the other hand, the addition of a ceride, cetyl palmitate, complexing curcumin allows, for some compositions, the miscibility with PC while stiffening the as obtained mixture. Based on these results, we formulated various dispersions of solid lipid particles, by varying the methodology of colloidal engineering, diffusion-solvent evaporation vs double emulsion and the nature of the stabilizer, emulsifiers vs nanoparticles. The suspension obtained by the double emulsion method appears as the most efficient in terms of encapsulation, protection in simulated gastric medium and sustained release of the active ingredients in a simulated intestinal medium. Finally, the ability of solid nanoparticles to stabilize the solid / liquid interface of SLNs, similar to the Pickering effect, has also been demonstrated. The entire study is a proof of concept regarding the potential of solid lipid nanoparticle suspensions for the oral administration of curcumin and exogenous phosphatidylcholine

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Guignot, Sylvain. "Rôle de particules colloïdales sur la stabilité de mousses de décontamination". Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0240.

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Nous étudions la stabilisation de mousses de décontamination nucléaire par des particules minérales hydrophiles et hydrophobes. La particule hydrophobe est une silice colloïdale greffée, et semble permettre de modifier les propriétés viscoélastiques d'une interface modèle eau-air. Les particules hydrophiles sont des agglomérats de silice pyrogénée, qui confèrent aux solutions moussantes un comportement rhéologique thixotrope et à seuil. Les mousses résultantes conservent jusqu'à 75 % de leur liquide initial sur plusieurs heures. Nous expliquons ce drainage particulier par l'effet de confinement, étudié dans un milieu poreux rigide et dans une mousse aux interfaces mobiles et au diamètre de bulle contrôlé. Un seuil de percolation apparaît dans le milieu poreux, mais disparaît dans la mousse du fait de la déformabilité des interfaces. Le liquide y est retenu dans les agglomérats piégés dans les bords de Plateau et les nœuds. L'ensemble des résultats a fait l'objet d'un dépôt de brevet
This study aims to highlight the stabilization of nuclear decontamination foam by hydrophilic and hydrophobic mineral particles. Hydrophobic particles consist of homogeneously-grafted colloidal silica, and we have examined their ability to make an ideal gas-liquid interface viscoelastic. Hydrophilic particles are micrometric agglomerates of fumed silica, which turn foaming solutions into thixotropic yield-stress materials. The resulting foams can retain up to 75 % of their initial liquid during several hours. These remarkable drainage kinetics are explained with regards to the confining of agglomerates, studied both in a specifically-developed rigid porous media and in a foam with mobile interfaces and size-controlled bubbles. A percolation threshold appears in the porous media but can not take place in the foam owing to the interfaces deformability. Liquid is retained in the porous agglomerates trapped within the foam channels. The whole results have been patented

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Rouet, Pierre-Etienne. "Synthèse et assemblages covalents de particules à patchs : vers de nouvelles molécules colloïdales". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0103/document.

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La notion de valence est très répandue à l’échelle de l’atome et est à l’origine de la diversité et des propriétés des composés covalents (molécules, macromolécules, cristaux). L’un des grands challenges à l’heure actuelle est de décliner cette notion de valence à l’échelle des particules, qui pourraient devenir des briques élémentaires programmées, c’est-à-dire la matière première de nouveaux matériaux qui seraient obtenus par assemblage spontané. Dans ce contexte, nous avons développé des particules à patchs possédant à leur surface des discontinuités chimiques et topologiques permettant de limiter le nombre de particules voisines et d’engendrer des interactions directionnelles avec ces dernières. L’objectif de nos travaux consiste dans un premier temps à imiter les hybridations simples de l’atome de carbone divalent (sp), trivalent (sp2) et tétravalent (sp3). Des particules de silice contenant un nombre spécifique de cavités dans lesquelles se trouvent des chaines de polystyrène ont été synthétisées et fonctionnalisées sélectivement. Des molécules colloïdales constituées d’une particule à patchs, au centre, entourée de nanoparticules satellites en nombre contrôlé ont été obtenues par assemblages covalents ou supramoléculaires. Ces premiers clusters miment la géométrie de molécules simples telles que CF4, BF3, CO2 ou H2O. En différenciant des lots de satellites soit par leur taille, soit par leur composition chimique, nous avons montré qu’il est possible d’étendre la formation de molécules colloïdales vers de structures plus complexes du type AXnYm (n+m = 4) ou encore des molécules colloïdales chirales. Enfin, nous avons développé une autre voie permettant d’obtenir de nouveaux atomes colloïdaux contenant un nombre défini de patchs surfaciques de taille contrôlée
The concept of valence is well-known at the atomic level and is at the origin of the diversity and properties of covalent compounds (molecules, macromolecules, crystals). Nowadays, one of the major challenges is to decline this notion of valence at the scale of colloidal particles, which could become programmed elementary bricks, that is to say the raw material of new materials that would be obtained by spontaneous assembly. In this context, we have developed patchy particles with chemical and topological discontinuities at their surface that limit the number of neighboring particles and induce directional interactions with them. The objective of our work consists first in imitating simple hybridizations of the divalent (sp), trivalent (sp2) and tetravalent (sp3) carbon atoms. The silica particles containing a specific number of cavities in which residues of polystyrene chains are chemically and selectively functionalized. Colloidal molecules consisting of a patchy particle, in the center, surrounded by satellite nanoparticles in controlled number were obtained by covalent or supramolecular routes. These first clusters mimic the geometry of simple molecules such as CF4, BF3, CO2 or H2O. By differentiating batches of satellites either by their size or by their chemical composition, we have shown that it is possible to extend the formation of colloidal molecules to more complex AXnYm (n + m = 4) structures or chiral colloidal molecules. Finally, we have developed another way to obtain new colloidal atoms containing a precise number of surface patches with a controlled area

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Kuntzmann, Alexis. "Synthèses de nanoplaquettes colloïdales II-VI et encapsulation par procédé aérosol-gel". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS554.

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Les nanocristaux de semi-conducteur colloïdaux bidimensionnelles ont émergé comme une nouvelle classe de nanomatériaux du fait de leurs propriétés optiques, électroniques et mécaniques uniques. Parmi eux, les nanoplaquettes présentent un confinement unidimensionnel selon leur épaisseur, contrôlée au niveau atomique, et de ce fait un pic d’émission extrêmement fin. Ces objets apparaissent ainsi comme des candidats sérieux pour la fabrication de dispositifs optoélectroniques. Cependant, contrairement aux nanocristaux sphériques, où l’énergie de la bande interdite peut être finement ajustée en jouant sur leurs tailles, les nanoplaquettes ne présentent pas d’émission continuellement modulable. De surcroît, la croissance de coque sur ces objets, nécessaire à l’optimisation et à la stabilisation des propriétés optiques (augmentation du rendement quantique), entraine un fort décalage dans le rouge de la longueur d’onde d’émission. Ainsi, la gamme de longueur d’onde des structures résultantes allant de 615 à 700 nm ne satisfait pas aux exigences des dispositifs d’affichage pour lesquels la couleur verte est également requise. Dans le but d’observer un décalage continu dans le bleu des longueurs d’onde d’absorption et d’émission des structures finales, une stratégie de synthèse consistant à incorporer du soufre aux cœurs de séléniure de cadmium a été développée. En outre, une nouvelle méthode d'encapsulation par procédé aérosol-gel favorisant l'implémentation des nanoplaquettes au sein de dispositifs optoélectroniques est présentée. Finalement, l'évolution des propriétés optiques des nanoplaquettes nues ou encapsulées soumises à un flux de photons à haute puissance a été étudiée
Colloidal two-dimensional semiconductor nanocrystals have emerged as a new class of nanomaterials due to their unique optical, electronic and mechanical properties. Nanoplatelets have a one-dimensional confinement along their thickness, controlled at the atomic level, and thus an extremely narrow emission line width. These objects have been considered as potential candidates for the fabrication of optoelectronic devices. However, nanoplatelets have not demonstrated continuously tunable emission when compared to quantum dots, which exhibit a band gap that can be finely tuned by adjusting nanoparticle size. Moreover, shell growth on these objects, which has been show to improve their quantum yield, causes a strong red shift in the emission wavelength. Thus, the wavelength range of these structures ranging from 615 to 700 nm does not fulfill the requirements of display devices where green is also required. In order to observe a continuous blue shift of the absorption and emission wavelengths of the final structures, a new strategy consisting of incorporating sulfur into the cadmium selenide cores has been developed. In addition, a new method of encapsulation by aerosol-gel method promoting the implementation of nanoplatelets within optoelectronic devices is presented. Finally, the evolution of the optical properties of unmodified and encapsulated nanoplatelets exposed to high power photon flux was studied and compared

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Desert, Anthony. "Colloïdes hybrides silice/polystyrène de morphologie contrôlée". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00949569.

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Les molécules colloïdales peuvent être décrites comme des agrégats robustes de particules sphériques prenant la forme de certaines molécules simples. La préparation de suspensions de molécules colloïdales est étudiée afin d'obtenir de hauts rendements en morphologie et des distributions étroites en taille des objets, conditions indispensables pour envisager de futures applications comme leur assemblage et l'élaboration de matériaux. La stratégie repose sur l'introduction de germes de silice fonctionnalisés dans une polymérisation en émulsion du styrène, menant à la nucléation-croissance d'un nombre restreint de nodules sphériques de latex ancrés à la surface de la silice.Les travaux proposent une optimisation des voies de préparation (i) des germes de silice par voie sol-gel et (ii) des particules de latex de PS par polymérisation en émulsion. Les structures des clusters silice/PS sont caractérisées par cryo-tomographie électronique et leur formation fait l'objet de discussions notamment en s'appuyant sur des modèles géométriques connus et en proposant un nouveau modèle de croissance des nodules. Enfin, une étude préliminaire est menée afin de recouvrir ces clusters d'une couche d'oxyde (SiO2 et TiO2).

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Dijksman, Arjen Toni. "Spectroscopie de boîtes quantiques colloïdales de forme et taille contrôlée". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00876357.

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Les nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux, aussi dénommés boîtes quantiques colloïdales, présentent des propriétés d'absorption et de luminescence qui peuvent trouver des applications pratiques, par exemple dans l'imagerie biomédicale, dans les diodes électroluminescentes et dans le photovoltaïque. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à synthétiser des nanocristaux CdSe de différentes tailles et à améliorer leurs propriétés de luminescence par la croissance d'une coque épaisse de CdS. Nous avons caractérisé ces nanocristaux coeur-coque CdSe/CdS en microscopie confocale de fluorescence, en corrélant la photoluminescence des mêmes nanocristaux uniques en cathodoluminescence et en imagerie de microscopie électronique à transmission. Cette corrélation a permis de déterminer que l'énergie de photoluminescence de ces nanocristaux correspond à celle de cathodoluminescence. A partir d'une modélisation du chemin de l'électron dans le nanocristal, nous proposons une relation qui relie l'énergie des transitions excitoniques à sa taille, de façon linéaire. Cette relation tient compte d'un saut de phase et d'un délai qui correspondent à l'électron rebondissant à la surface. La confrontation de cette relation aux données expérimentales fait ressortir des invariants remarquables qui indiquent que cette relation est transposable à plusieurs matériaux en confinement quantique fort 1D, 2D et 3D.

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Kim, Jongwook. "Elaboration, Propriétés optiques et applications de suspensions colloïdales de nanobâtonnets de LaPO4". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00948255.

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Le contrôle de la synthèse et de l'assemblage de nanobâtonnets est un enjeu important pour l'étude de dispositifs présentant des propriétés physiques anisotropes, notamment dans le domaine de l'optique ou du magnétisme. L'objectif de cette thèse était d'étudier un système particulier, le phosphate de lanthane (LaPO4), dont on a montré qu'il peut être fabriqué sous forme de nanobâtonnets en solution jusqu'à des concentrations remarquablement élevées. Comme les cristaux liquides organiques, ces bâtonnets s'organisent spontanément en solution et leur orientation peut être contrôlée en appliquant un champ électrique. Par ailleurs, il est possible de déposer ces bâtonnets sur des substrats de verre et les couches minces obtenues présentent une remarquable biréfringence. Enfin, le dopage des bâtonnets avec des ions europium les rend luminescents, avec un signal qui dépend de l'orientation du bâtonnet. Une application originale est l'utilisation de ces nanobâtonnets comme capteurs du débit d'un liquide.

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Dufour, Marion. "Hétérostructures, dopage et chimie de surface : contrôle de la structure et des propriétés optiques de nanoplaquettes de chalcogénures de cadmium". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS487.

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Les nanoplaquettes de chalcogénures de cadmium présentent des propriétés optiques uniques résultant d’une épaisseur contrôlée à l’échelle de la monocouche atomique. Elles apparaissent comme une nouvelle classe de nanomatériaux à fort potentiel applicatif. L’objectif de cette thèse est, par le design de la particule inorganique et de la chimie de surface, de faire émerger de nouvelles propriétés optiques. Dans un premier temps des hétérostructures cœur/couronne de CdSe/CdSe1-xTex ont été synthétisées et ont montré une bi-émission à l’échelle de la nanoplaquette unique. Cette bi-émission émerge d’une compétition entre la localisation de l’électron dans le cœur de CdSe induite par le décalage entre les bandes de conduction et d’une recombinaison directe dans la couronne favorisée par la grande énergie de liaison de l’exciton dans les nanoplaquettes. Des nanoplaquettes de CdSe dopées à l’argent ont été synthétisées dans un second temps. Le dopage, fait par échange cationique partiel, créé des pièges émissifs dans la largeur de bande interdite. La quantité d’argent incorporée permet un contrôle progressif de la couleur d’émission du vert au rouge grâce à la coexistence de la recombinaison de bord de bande et de l’émission liée à l’argent. Ces niveaux d’argent sont fortement liés à CdSe et se situent 340 meV au-dessus de la bande de valence du CdSe massif. Enfin, la modification de chimie de surface par un mélange de bromures et d’oleylamine diminue les contraintes de surface et améliore la passivation de surface. Ceci induit un décalage, au-delà du confinement discret, de la longueur d’onde d’émission et une augmentation du rendement quantique jusqu’à 75%
Cadmium chalcogenide nanoplatelets present unique optical properties resulting from their atomically precise thickness control. They have emerged as a new promising class of nanomaterial for optoelectronic applications. The goal of this thesis is to promote new optical properties through the design and surface chemistry of nanoplatelets. Firstly, CdSe/CdSe1-xTex core/crown heterostructures were synthesized and showed bicolor emission at the scale of a single nanoplatelet. This bicolor emission results from a competition between the localization of the electron in the CdSe core driven by the conduction band offset and the direct exciton recombination in the crown favored by the high exciton binding energy. Silver doped nanoplatelets were synthesized in the second part. This doping, performed through partial cation exchange, creates a silver-related emissive state in the band gap. The amount of silver incorporated in the nanoplatelet allows a progressive control of the emission color from green to red thanks to the coexistence of the band edge and the silver related emission. The silver state is strongly bound and is located 340 meV above the bulk valence band. Finally, the modification of the surface chemistry with bromide and oleylamine reduces the surface stresses and improves the surface passivation. This leads to a shift, beyond the discrete confinement, of the emission wavelength and increases the quantum yield up to 75 %

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Hernando, Louis. "Sédimentation de suspensions non-colloïdales poly-dispersés et concentrées". Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14490/document.

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De la pâte à dentifrice au moût de fermentation en passant par la peinture, le lit d’une rivière, le propergol d’un réacteur de fusée et le sang, les suspensions sont présentes dans de nombreux usages de notre vie courante. La maîtrise de leur mise en œuvre notamment nécessite la compréhension de leur comportement et constitue un des challenges de la recherche. Dans le présent travail de thèse, nous nous sommes intéressés au processus de sédimentation de suspensions concentrées de particules non-colloïdales et inertes dont la distribution de taille est mono, bi ou tri-disperse. Deux types de sédimentation ont été étudiés : la décantation et l’alimentation continue. L’objectif est de mener une étude expérimentale et dans une moindre mesure numérique pour caractériser de la façon la plus complète possible la sédimentation avec une attention particulière à la structure de l’écoulement et du dépôt, aux profils de concentration et à la détermination des modes de sédimentation. Les moyens expérimentaux utilisés sont les techniques usuelles de mesure bidimensionnelle (vélocimétrie laser et visualisation directe) qui autorisent l’acquisition de données d’intérêt pour des configurations où les particules évoluent dans le plan. Ces techniques laser ont été améliorées pour permettre le suivi simultané de populations de différentes particules et l’accès à des grandeurs diverses telles que le champ de vitesse de l’écoulement, la fraction volumique locale, et les vitesses des divers fronts de sédimentation. En parallèle, un outil numérique simple a été construit, utilisant la Dynamique Stokesienne et saisissant l’essentiel des phénomènes physiques mis en jeu menant à la modélisation des interactions hydrodynamiques
From toothpaste to must of fermentation passing by painting, bed of a river, propellant of an rocket engine and blood, suspensions are present in many uses of our everyday life. The control of their implementation requires comprehension of their behavior and constitutes one of the challenges of nowadays research. In this work of thesis, we were interested in the sedimentation process of concentrated suspensions of non-colloidal and inert particles whose size distribution is mono, bi or tri-disperse. Two types of sedimentation were studied: decantation and thickening. The objective is to do an experimental and in a lesser way numerical study to characterize sedimentation the most completly possible with a detailed attention to flow and deposit structure, concentration profiles and determination of sedimentation modes. Used experimental means are the usual techniques of two-dimensional measurement (laser velocimetry and direct visualization) which authorize the data acquisition for configurations where particles evolve in the plan. These laser techniques were improved to simultaneously follow various particles populations and access to various outpouts such as velocities field, local volumic fraction, and velocities of various sedimentation fronts. A simple numerical tool was also built using Stokesian Dynamics and seizing the main part of the physical phenomena driving sedimentation leading to the modeling of the hydrodynamic interactions

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Prabhu, Achutha. "Agrégation irréversible par patchs de particules colloïdales : une étude par simulation numérique". Phd thesis, Université du Maine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795636.

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La variété des structures colloïdales auto assemblées est principalement due à la présence d'interactions anisotropes. Nous présentons ici une méthode numérique pour étudier l'agrégation irréversible par patches de particules sphériques. Il s'agit d'une amélioration de la dynamique d'amas browniens prenant en compte les interactions par patches et les mouvements de rotation. Nous limitons notre étude aux particules à deux patches opposés de taille variable. Une interaction isotrope, faible, est également ajoutée pour modéliser une polymérisation par étape dans diverses conditions de solvant. Cet algorithme a été testé sur des chaînes isolées et nous avons retrouvé les propriétés statiques et dynamiques attendues. En jouant sur la balance entre la qualité du solvant et la taille des patches diverses morphologies hors-équilibres sont obtenues. Même dans la limite diluée, les collisions corrélées jouent un rôle important et une description de type Smoluchowski échoue.

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Danglade, Cyril. "Etude par diffusion de lumière de suspensions colloïdales concentrées sous contrainte". Thesis, Limoges, 2015. http://www.theses.fr/2015LIMO0113/document.

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Ce travail de thèse s’inscrit dans une approche fondamentale expérimentale de l’étude de suspensions céramiques, au travers de la mise en place d’un banc de mesure de diffusion dynamique de la lumière (DLS) sur une suspension en écoulement. L’étude a été effectuée sur des suspensions céramiques concentrées de silice nanométrique et de laponite dans une géométrie de Couette. La technique de mesure par DLS permet d’obtenir des informations locales telles que le taux de cisaillement et la vitesse locale des particules. À travers ces mesures et d’observation vidéo, les profils de vitesse ont permis de comprendre l’évolution du comportement rhéologique de ces suspensions concentrées. De plus, les suspensions concentrées en laponite forment un gel lorsque celles-ci sont au repos. Si ce gel subit un cisaillement, il se déstructure pour redevenir une suspension « liquide ». Cependant, du gel apparait sous cisaillement et sa formation a également été observée par DLS et par vidéo
This thesis is part of a fundamental experimental approach to the study of ceramics suspensions, through the establishment of a panel of dynamic light scattering (DLS) measurement to a flowing suspension. The study was performed on ceramic concentrated suspensions of nanometric silica and laponite in Couette geometry. The measurement technique by DLS provides local information such as the shear rate and the local velocity of the particles. Through these measurements and video observation, velocity profiles have allowed to understand the evolution of the rheological behavior of concentrated suspensions. Moreover, concentrated suspensions of laponite form a gel when these are at rest. If this gel undergoes shear, this one deconstructs to become a « liquid » suspension. However, the gel appears under shear and its formation was also observed by DLS and camera

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Magnan, François. "Synthèse et caractérisation de systèmes colloïdaux à géométrie coeur/coquille d'indium-silice Vers une application en biodétection". Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29953/29953.pdf.

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Une sous-catégorie importante des nanomatériaux est l’utilisation de nanoparticules (NPs) métalliques dans le design de biosondes optiques en spectroscopie Raman ou de fluorescence, application permise par le plasmon généré lors de l’interaction lumière-NPs. La plage spectrale utile permise peut être modulée selon la composition, la taille et le milieu environnant du cœur métallique. Ainsi, l’or et l’argent sont des métaux couramment employés dans ce domaine en raison de la simplicité de leur synthèse et de leur applicabilité dans le visible. Cependant, ces métaux sont inutiles pour effectuer des mesures de fluorescence intrinsèque de protéines dans l’UV, un type de mesure qui serait d’intérêt en sciences biomédicales mais qui est limité par le faible signal de fluorescences des biomolécules. Nous proposons de pallier à ce problème à l’aide de sondes plasmoniques d’indium, démontrées comme étant actives dans l’UV. Ce mémoire porte donc sur la préparation de structures cœur-coquilles en vue d’une utilisation future en biodétection. Les cœurs d’indium sont préparés à l’aide d’une méthode simple qui combine les caractéristiques d’une synthèse polyol et d’une synthèse par injection à chaud. Par de simples modifications synthétiques, des cœurs d’environ 9 et 70 nanomètres (nm) de taille peuvent être obtenues. Les cœurs plus gros, qui devraient permettre un meilleur effet d’exaltation de la fluorescence sont ensuite recouverte d’une écaille de silice via une simple réaction Stöber. Le contrôle des conditions, notamment la concentration en eau, la quantité de précurseur de silice et le niveau de dilution, permet de moduler l’épaisseur de la coquille de silice entre 4 et 40 nm. Une si petite coquille sur de tels cœurs d’indium demeure, au meilleur de notre connaissance, inédit. Les colloïdes obtenus sont caractérisés par spectroscopie UV-Vis, par microscopie électronique à transmission et par diffusion dynamique de la lumière.
A notable application of nanomaterials is the use of metallic nanoparticles (NPs) as optical bioprobes in Raman or fluorescence spectroscopy detection schemes. Such a use is permitted by the plasmonic properties shown by these NPs upon light irradiation; the spectroscopic properties of these colloids are tuned through careful selection of the core’s composition, size and environment. Gold and silver are the two most commonly used metals for biodetection as they are easily prepared in nanoscopic regimes with defined shapes and sizes, as well as for their intense optical interactions with visible light. These metals are however not applicable at higher energy UV regimes, which would allow, for instance, the enhancement of the intrinsic fluorescence of proteins, a field of interest in biodetection which is hindered by the extremely low fluorescence signal of these biomolecules. We propose for such an application the use of indium-based plasmonic probes, as this metal has been shown to be active in the UV regime. This master’s thesis thus focuses on the preparation of core-shell colloids for an eventual use in biodetection. The indium cores are prepared in a single step which combines both polyol and hot-injection methods characteristics. By shuffling various synthetic parameters, indium cores approximately 9 and 70 nanometers (nm) wide are obtained. The larger cores, which should demonstrate a stronger fluorescence enhancement effect, are then covered with a silica shell through a single Stöber-like step. Again, controlling different synthetic parameters such was water content, silica precursor concentration, and Stöber system dilution allows to modulate the silica’s thickness between 4 and 40 nm. Such a thin silica shell on such a relatively small indium core is, at the best of our knowledge, still unprecedented. The synthesized core-shell colloids are characterized with UV-Vis spectroscopy, transmission electron microscopy and dynamic light scattering.
Tableau d'honneur de la FÉSP

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Silvert, Pierre-Yves. "Préparation et caractérisation de poudres de métaux précieux obtenues par le procédé polyol". Amiens, 1996. http://www.theses.fr/1996AMIE0107.

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Le procédé polyol est une méthode de synthèse de poudres métalliques par chimie douce. Il consiste en la réduction d'un sel métallique par un polyol liquide. Un contrôle strict des paramètres réactionnels permet d'obtenir des poudres métalliques dans un très large domaine en taille (des colloïdes aux particules submicroniques) monodisperses et présentant une grande pureté. Ce travail a permis de mettre au point la synthèse de l'argent colloïdal et d'initier l'étude du mécanisme de formation de ces particules. La méthode de synthèses du palladium submicronique a été optimisée, et nous avons pu obtenir des colloïdes d'alliage Ag-Pd monodisperses. L'or et le platine peuvent être obtenus sous forme de colloïdes ou de poudres submicroniques. Nous avons enfin démontré la faisabilité de poudres d'alliage Pt-Au. Une étude fondamentale des mécanismes réactionnels mis en jeu a été entamée

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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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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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Destribats, Mathieu. "Emulsions stabilisées par des particules colloïdales stimulables : propriétés fondamentales et matériaux". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00593686.

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Des émulsions particulièrement stables peuvent être formulées à l'aide de particules colloïdales (émulsions dites de Pickering). L'objectif de cette étude est d'accéder à la compréhension des mécanismes de stabilisation des interfaces, ainsi que du lien entre propriétés interfaciales et propriétés macroscopiques des émulsions. Dans ce cadre, la stratégie adoptée repose sur l'utilisation de particules colloïdales dont les caractéristiques peuvent être variées continûment à la fois en amont par la chimie de synthèse (variation de la mouillabilité, de la déformabilité) et in situ par un stimulus (pH, sel, température...). De plus, les émulsions stabilisées par de telles particules deviennent, elles aussi, sensibles aux stimuli et la déstabilisation des émulsions peut être déclenchée à la demande. Les mécanismes d'adsorption, les interactions entre particules aux interfaces et les propriétés résultantes des émulsions sont étudiés. L'établissement de concepts généraux régissant la stabilisation/déstabilisation des émulsions permet d'en contrôler, via la formulation ou le procédé (température, cisaillement), les propriétés d'usage. Enfin les émulsions stabilisées par des particules colloïdales peuvent être utilisées en tant que précurseurs dans la formulation de matériaux plus complexes : ceci est illustré par l'élaboration de capsules à libération thermostimulée.

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Venerosy, Amélie. "Élaboration, caractérisation et étude des propriétés de particules cœur-coquilles de diamant". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS514/document.

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Le diamant de synthèse présente un intérêt croissant pour des applications diverses dans les domaines de l’optique, la catalyse, la biologie ou encore l’électronique. Par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou par haute pression et haute température (HPHT), il peut être synthétisé sous forme de films. Les particules de diamant sont généralement produites par détonation ou par broyage de diamant massif. Cependant, il n’existe pas actuellement de particules de diamant combinant à la fois sphéricité, monodispersité et qualité cristalline contrôlée. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de thèse est d’élaborer un matériau diamant répondant à ces critères. Pour cela, des cœur-coquilles de diamant nanocristallin sphériques et monodisperses de taille micrométrique ont été synthétisés à partir de billes de silice ensemencées par des nanodiamants. Le revêtement de diamant nanocristallin a été obtenu dans un réacteur CVD spécifique dédié au traitement de poudres. En faisant varier la composition du mélange gazeux, la nature du revêtement a pu être modifiée, du diamant nanocristallin à un matériau hybride composé de nanodiamants enrobés d’une matrice graphitique. Des méthodes de caractérisations complémentaires comme la spectroscopie Raman et le HR-TEM ont permis de déterminer la structure cristalline de ces différents revêtements. Un traitement d’oxydation des cœur-coquilles a permis de les disperser en suspension colloïdale dans l’eau. En utilisant un traitement basique, des sphères creuses ont pu être obtenues et mises en suspension. Des études préliminaires des performances de ces différents matériaux ont ensuite été menées : les propriétés photo-électrocatalytiques pour la réduction du CO2 et la cytotoxicité in vitro pour des applications en biologie. La méthode d’élaboration des cœur-coquilles de diamant mise au point a été enfin étendue à des cœurs magnétiques de maghémite
Synthetic diamond is now considered in various fields of applications like optics, catalysis, biology or even electronic. Thin films can be synthesized by Chemical Vapor Deposition (CVD) or by High Pressure/ High Temperature (HPHT), while particles are produced by detonation synthesis or milling of bulk diamond. Nevertheless, among all these diamond materials, there is no material available combining sphericity, monodispersity and crystalline quality. This is the purpose of this thesis work. Core-shell systems made of nanocrystalline diamond shell surrounding a silica core have been synthesized, starting from nanodiamond-seeded silica particles. These particles have been grown in a dedicated home-made CVD reactor, specifically developed to treat powders. Varying the gas composition, the nature of the coating has been tuned, from nanocrystalline diamond to a hybrid material made of nanodiamond particles surrounded by organized graphite. Complementary techniques such as Raman spectroscopy and High Resolution Transmission Electronic Microscopy (HR-TEM) have been used to characterize the crystalline structures. Colloidal suspensions were also obtained with these new diamond core-shells, by oxidation of their surface. Dissolving the silica core, diamond shells were also synthesized, exhibiting stable colloidal properties. Preliminary studies on diamond core-shells performances are also presented in this manuscript: their photocatalytic properties toward CO2 reduction and their in-vitro cytotoxicity considering further biological applications. Finally, the manuscript also reports on the extension of the process to magnetic silica cores for the synthesis of magnetic diamond core-shells

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Carl, Philippe. "Étude expérimentale et modélisation de la cinétique d'adhésion de particules colloïdales d'intérêt biologique aux interfaces solide/liquide". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_CARL_P.pdf.

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Ce mémoire porte sur l'étude de la cinétique d'adhésion de particules colloïdales de synthèse et de cellules biologiques à une surface solide après sédimentation dans un liquide. Les expériences ont été réalisées à l'aide d'une cellule de diffusion placée sous un microscope optique connecté à une caméra permettant des prises de vue à fréquence constante de la surface en cours de recouvrement. Un algorithme d'analyse des images, capable de décompter sans ambiguïté les particules adhérant à la surface, a été mis au point en vue de déterminer précisément la cinétique du processus d'adhésion irréversible des particules sur la surface adsorbante. Quatre types de particules de synthèse, qui se distinguent entre elles, soit par leurs diamètres, soit par leurs densités, ont été utilisés. L'effet relatif de la sédimentation sous l'effet de la pesanteur par rapport à la diffusion brownienne est quantifié par le paramètre sans dimension R*. Les cinétiques mesurées ont été comparées aux prévisions de différents modèles. Cette confrontation révèle la validité du modèle de dépôt balistique (hypothèse d'une gravité d'intensité infinie) pour des particules caractérisées par une valeur élevée de R*. A mesure que la valeur de R* diminue, la cinétique expérimentale s'écarte de celle prévue par ce modèle. Une approche originale, qui tient compte de la diffusion des particules dans un champ gravitationnel d'intensité finie et de la formation d'une multicouche, permet de mieux expliquer l'allure des cinétiques expérimentales. La région asymptotique, donc. Le taux de recouvrement à saturation, sont également influencés par la répulsion électrostatique mutuelle des particules. La méthodologie développée pour les particules de synthèse a été appliquée à l'étude du dépôt de polynucléaires neutrophiles (PNN). Il ressort des observations que leur cinétique d'adhésion est pratiquement identique à celle de particules de synthèse caractérisées par la même valeur de R*
This dissertation deals with the adhesion kinetics of synthetic colloidal particles and biological cells at a solid surface after sedimentation in a liquid. The experiments were carried out by means of a sedimentation cell observed with an optical microscope connected to a camera allowing to take images of the adsorbing surface at a constant frequency. An image analysis algorithm, capable of counting without ambiguity the particles adhering to the surface, was elaborated to determine precisely the kinetics of the irreversible adhesion of the particles on the adsorbing surface. Four types of synthetic particles, differing either by their diameters or by their densities, were used. The relative effect of the sedimentation under the influence of the gravity with respect to the Brownian diffusion is quantified by the dimensionless parameter R*. The measured kinetics were compared to the predictions of various models) this confrontation reveals the validity of the ballistic deposition model (where an infinitely intense gravity is assumed) for particles characterised by a high value of R*. As the value of R* decreases, the adhesion kinetics deviates from that predicted by this model. An original approach, which accounts;for the diffusion in a gravitational field of finite intensity and the formation of a multilayer, leads to a better reproduction of the experimental kinetics. The asymptotic domain, hence the jamming limit\coverage, are also influenced by the mutual electrostatic repulsion of the particles. The methodology developed for the synthetic particles has been applied to the study of the deposition of polymorphonuclear leukocytes (PMN). It comes out from the observations that their irreversible adhesion kinetics is practically identical to that of synthetic particles characterised by the same value of R*

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Adumeau, Laurent. "Développement de stratégies de biofonctionnalisation de surface de nano-objets pour des applications biologiques". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0425/document.

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Cette étude porte sur le développement de nanoparticules pour différentes applicationsbiologiques. Trois systèmes de nanoparticules ont été mis au point : des clusters de nanoparticulesmagnétiques pour l’extraction par magnétophorèse d’objets biologiques, des agents de contrastemultimodaux (IRM, fluorescence dans le proche infrarouge) pour le diagnostic de l’athérosclérose etdes nanoparticules de silice fluorescentes doublement marquées pour la détection de tumeurs in vivo.Au cours de cette étude, une stratégie de greffage de surface de silice par des macromolécules depoly(oxyde d’éthylène) (PEG) permettant d’atteindre de hautes densités de greffage. Cette PEGylationpermet, d’annuler les interactions non spécifiques dans le cadre de l’extraction magnétique rendantainsi ce système plus efficace, et de conférer aux nanoparticules des propriétés de furtivité vis-à-vis dusystème immunitaire dans le cadre du marquage de tumeurs. Le contrôle du nombre de biomoléculesgreffées régiosélectivement sur les nanoparticules (Annexine A5, ou fragments d’anticorps) ainsi quel’étude des interactions biomoléculaires par des techniques de biophysique (SPR, QCM-D) ont permisd’optimiser la propriété de reconnaissance des nano-objets pour leurs cible respective. Enfin, les nanoobjetsont été évalués dans le cadre de leur application
The aim of this study was the design of nanoparticles for three different biologicalapplications: magnetic nanoparticles cluster for magnetic extraction of biological materials,multimodal contrast agents (MRI and near infrared fluorescence imaging) for atherosclerosisdiagnosis, and fluorescent silica nanoparticles with two different dyes for in vitro and in vivo tumorlabeling. One part of the project dealt with the developement of a new grafting method ofpoly(ethylene oxide) macromolecules onto nanoparticle’s silica surfaces (PEGylation) in order toobtain a high grafting densities. The obtained results have shown that this PEGylation reduces the nonspecificprotein adsorption allowing a better extraction and sorting efficiency, and also permitsnanoparticles to escape the surveillance of the immune system for in vivo tumor labeling. Therefore,the biomolecular recognition of the nanoparticles has been optimized by controlling the number ofconjugated biomolecules and by studying this biomolecular recognition using biophysical methods(SPR, QCM-D). Finally, the different nano-objects were evaluated in the context of their respectiveapplication

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Bon, Saint Come Yémina. "Développement d’électrodes poreuses pour un bioréacteur pilote". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14370/document.

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Dans ce mémoire nous discutons le développement de l’électrode de travail d’un bioréacteur électrochimique, dispositif permettant de synthétiser suivant un procédé dit de « Chimie Verte » des substances chimiques à haute valeur ajoutée. L’électrode de travail étant le siège de la synthèse électrocatalytique en jeu, l’optimisation de sa structure a été étudiée dans le but de maximiser l’aire de sa surface active. L’élaboration d’électrodes macroporeuses hautement organisées et de taille définie par les dimensions du prototype du réacteur pilote, a pu être obtenue en utilisant la méthode de Langmuir-Blodgett pour assembler le cristal colloïdal servant de template. La formation de ce dépôt organisé de colloïdes est suivie de l’électrodéposition du matériau d’électrode puis de la dissolution du template afin de révéler la structure macroporeuse. L’immobilisation de l’intégralité du matériel bio-électrocatalytique à l’intérieur des pores a été investiguée dans le but de prévenir la pollution du milieu contenant le produit final d’électrosynthèse par un des constituants redox et d’augmenter la durée de vie du dispositif. Ainsi, des couches ultra-minces de silice électrogénérée et des matrices de polymère électrodéposé ont été étudiées dans le but de préserver et d’optimiser l’activité enzymatique du système qu’elles encapsulent. Une attention particulière a été portée sur la qualité des dépôts au sein des structures poreuses. La procédure d’immobilisation des protéines rédox dans les matrices de silice et de polymère a été en outre associée à un jeu de construction moléculaire qui a permis par l’instauration de diverses interactions électrostatiques, de retenir toutes les espèces responsables de la catalyse à la surface de l’électrode. Enfin, dans le but d’intensifier les réactions catalytiques responsables de la synthèse à réaliser, des nano-particules d’ormodifiées par une couche monomoléculaire d’un médiateur redox ont été incorporées aux différents matériaux d’immobilisation permettant de ce fait d’augmenter les interfaces d’échanges électrochimiques entre matériau conducteur et biomolécules. L’insertion de ces nano-objectscombinée à la nanostructuration du matériau d’électrode a permis de multiplier par plus de 170 fois l’intensité des réactions enregistrées
The present work deals with the development of the working electrode of an electrochemicalbioreactor. This device enables the green synthesis of high added value chemical compounds. As theelectrochemical synthesis is located at the interface of the working electrode, structural optimizationof this reactor key component is required in order to maximize the available active surface area.Elaboration of highly organized macroporous gold electrodes with a size required by the pilot reactordimensions were obtained with the Langmuir-Blodgett method that was used to assemble a colloidalcrystal as a template. The elaboration of the organized colloidal deposit is first followed by theelectrodeposition of the electrode material, then by the dissolution of the template. The immobilization of the complete bio-electrochemical system inside the electrode pores was investigated in order to prevent pollution of the final product medium by one of the catalytic chaincomponent. This also improves the device life time. Subsequently electrogenerated ultra-thin silicalayers and electrodeposited polymer matrices were studied in order to preserve and optimize the catalytic activity of the redox proteins. In order to enhance the electrocatalytic synthesis, mediatormodified gold nanoparticules were incorporated in the different immobilization matrices. This allowed to increase the area of the electrochemical interface. The combination of the nano-objectincorporation and electrode nano-structuring intensified by a factor of 170 the catalytic process
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Arbeitselektrode für einenelektrochemischen Bioreaktor, der die umweltfreundliche Synthese von wertvollen chemischenKomponenten ermöglicht. Da die elektrochemische Synthese an der Oberfläche der Arbeitselektrodestattfindet, ist es nötig, den strukturellen Aufbau der Schlüsselkomponente des Reaktors zuoptimieren und die aktive Oberfläche der Elektrode zu erhöhen. Mit Hilfe der Langmuir-BlodgettTechnik wurden kolloidale Kristalle erzeugt, die als Template dienten, um hochgeordnetemakroporöse Goldelektroden, deren Dimensionen von dem Pilotreaktor bestimmt wurden,herzustellen. Nach dem Erzeugen von geordneten kolloidalen Filmen wurde der Zwischenraumzwischen den Partikeln mittels elektrochemischer Abscheidung gefüllt und das Templateanschließend chemisch aufgelöst. In der Folge wurde die Immobilisierung des komplettenbioelektrochemischen Systems im Poreninnenraum untersucht, mit dem Ziel eine Verunreinigung desReaktionsmediums durch eine der katalytischen Komponenten zu verhindern. Die Lebensdauer derElektrode kann so zusätzlich erhöht werden. Es wurde untersucht, inwieweit durch elektrogenerierteultra-dünne Silikaschichten oder durch Elektroabscheidung erzeugte Polymerfilme die katalytischeAktivität der Redoxproteine erhalten und weiter optimiert werden kann. Goldnanopartikel, die miteinem Mediator modifiziert wurden, wurden in die jeweilige Immobilisationsschicht integriert, mitdem Ziel die Effizienz der elektrokatalytischen Synthese zu erhöhen. Auf diese Weise konnte dieaktive elektrochemische Oberfläche der Elektrode weiter erhöht werden. Die Kombination aus einernanostrukturierten Elektrode und Nanoobjekten die in die Immobilisationsschicht eingebettetwurden, führte zu einer Signalerhöhung des katalytischen Prozesses um mehr als eineGrössenordnung

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Moreira, Da Silva Cora. "Développement d'une stratégie de synthèse de catalyseurs métalliques pour la croissance sélective de nanotubes de carbone". Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASF013.

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Dans l'ère de la miniaturisation de composants électroniques toujours plus puissants, les nanotubes de carbone (CNTs) sont l'un des matériaux les plus prometteurs. La réalisation de transistors à base de SWCNTs est devenue un réel enjeu scientifique et économique. Malheureusement, les CNTs mono-paroi, essentiels à cette nanotechnologie, peuvent être soit métalliques soit semi-conducteurs en fonction de leur structure atomique et nous ne savons pas encore les sélectionner de façon suffisamment efficace au cours de leur synthèse. De nombreuses équipes de recherche travaillent depuis près de 25 ans dans ce but. La technique de croissance ayant montré la plus grande sélectivité est la CVD (dépôt chimique en phase vapeur) assistée par des nanoparticules jouant le rôle de catalyseurs. En s’appuyant sur des études théoriques démontrant l’importance de la solubilité de carbone au sein des catalyseurs pour une croissance sélective, plusieurs groupes se sont focalisés sur l'utilisation de nanoparticules (NPs) bimétalliques composées d'atomes solubilisant le carbone (Co, Fe, Ni) alliés à des atomes ne le solubilisant pas (Ru, W etc.), pour pouvoir jouer sur la concentration en carbone de ces nano réacteurs au moment de la croissance. Le but de cette thèse est de développer une stratégie de synthèse de nanoparticules métalliques, de taille, de forme et de composition chimique contrôlée, commune à plusieurs systèmes catalytiques, pour pouvoir jouer sur les mécanismes régissant la croissance de CNTs de façon parfaitement maitrisée. Nous proposons ici une méthode de synthèse colloïdale à température contrôlée, permettant l'obtention de NPs en solution solide, homogènes en volume, de formes, de tailles et de compositions chimiques contrôlées. Cette méthode permet la synthèse de nano-alliages, qu’ils soient bi-, tri-, tétra-, ou même pentamétalliques. L’étude de ces particules par microscopie électronique en transmission nous a permis, de plus, de mettre en évidence la présence d'une force en surface agissant sur les NPs colloïdales et sur leur paramètre de maille. Enfin, nous avons testé ces nouvelles particules en les soumettant à un gaz carboné dans un microscope environnemental (NanoMAX – LPICM et IPCMS - Strasbourg), ce qui a permis de valider la viabilité de notre voie colloïdale pour la synthèse de nanotubes de carbone et avons suivi in situ leur croissance
In the age of miniaturization of ever more powerful electronic components, carbon nanotubes (CNTs) are one of the most promising materials. The realization of transistors based on SWCNTs has become a real scientific and economic challenge. Unfortunately, the single-wall CNTs, essential to this nanotechnology, can be either metallic or semiconductor depending on their atomic structure and we do not yet know how to select them sufficiently efficiently during their synthesis. Numerous research teams have been working for nearly 25 years for this purpose. The growth technique that has shown the greatest selectivity is CVD (chemical vapor deposition) assisted by nanoparticles acting as catalysts. Based on theoretical studies demonstrating the importance of carbon solubility within catalysts for selective growth, several groups have focused on the use of bimetallic nanoparticles (NPs) composed of carbon-solubilizing atoms (Co , Fe, Ni) allied to atoms which do not dissolve it (Ru, W etc.), in order to be able to play on the carbon concentration of these nanoreactors at the time of growth. The aim of this thesis is to develop a strategy for the synthesis of metallic nanoparticles, of size, shape and controlled chemical composition, common to several catalytic systems, in order to be able to play on the mechanisms governing the growth of CNTs in a perfectly controlled manner. We propose here a method of colloidal synthesis at controlled temperature, making it possible to obtain NPs in solid solution, homogeneous in volume, shapes, sizes and controlled chemical compositions. This method allows the synthesis of nano-alloys, whether they are bi-, tri-, tetra-, or even pentametallic. The study of these particles by transmission electron microscopy has also enabled us to highlight the presence of a force on the surface acting on the colloidal NPs and on their lattice parameter. Finally, we tested these new particles by exposing them to a carbon gas in an environmental microscope (NanoMAX - LPICM and IPCMS - Strasbourg), which validated the viability of our colloidal pathway for the synthesis of carbon nanotubes and have followed in situ their growth

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Dinh, Huy-Hong-Quan. "Kinetics, Coalescences and Rheology of Concentrated Emulsions during its separation : Experiments and Theories". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLS094.

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Pour les industries pétrolières, le développement des techniques de récupération assistée du pétrole représente un enjeu majeur puisque ces techniques permettent d’augmenter les rendements pétroliers sur les champs de l'entreprise. Les hydrocarbures sont produits sous forme d’émulsions qui doivent être déstabilisées le plus rapidement possible. Ce processus de séparation du brut et de l’eau est capital pour maîtriser les coûts des opérations, liés au transport et au raffinage. Pour accélérer cette étape de séparation, des additifs chimiques sont utilisés. Les choix des concentrations et des types d’additifs utilisés s'effectuent la plupart du temps de manière empirique. En effet, une compréhension approfondie, permettant de sélectionner et prédire les performances de tels additifs, n’est pas encore acquise. Le but de cette thèse est donc de faire un premier pas dans cette direction. Nous proposons d’étudier donc, en utilisant des systèmes modèles, la déstabilisation de ces émulsions in-situ en fonction de différents paramètres physico-chimiques représentatifs des situations rencontrées dans les opérations en pratique. Cette étude vise à mieux appréhender les différets phénomènes physiques mis en jeu afin d’inclure la physique appropriée dans les outils de simulation permettant en laboratoire, un meilleur criblage des additifs chimiques et de leurs formulations en terme de performance du produit sélectionné et du temps nécessaire à sa sélection.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
For the oil industries, the development of enhanced oil recovery techniques represents a major challenge since these techniques increase oil yields on the company's fields. Hydrocarbons are produced in the form of emulsions which must be destabilized as quickly as possible. This process of separating the crude from the water is essential to control the costs of operations, linked to transport and refining. To speed up this separation step, chemical additives are used. The choices of the concentrations and types of additives used are mostly made empirically. Indeed, a thorough understanding, making it possible to select and predict the performance of such additives, has not yet been acquired.The aim of this thesis is therefore to take a first step in this direction. We therefore propose to study, using model systems, the destabilization of these in-situ emulsions as a function of various physicochemical parameters representative of the situations encountered in the operations in practice. This study aims to better understand the various physical phenomena involved in order to include the appropriate physics in the simulation tools allowing in the laboratory a better screening of chemical additives and their formulations in terms of performance of the selected product and the time required. to its selection.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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Teiten, Béatrice. "Etude du contrôle chimique des hydrosols d'argent en vue de l'exaltation de la diffusion Raman (SERS) de molécules cibles (uranyle, atrazine) : spectres anormaux". Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10213.

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L’objectif de ce travail a été de contribuer à l'évaluation de la diffusion Raman exaltée aux surfaces (effet SERS) pour caractériser des molécules ou ions pouvant polluer l'environnement : l'ion uranyle et un pesticide, l'atrazine, ont ainsi été étudiés. Le choix du support actif s'est porté sur le colloïde utilisé par Crighton et al. (1979). Si un tel hydrosol d'argent très stable présente des avantages, sa mise en œuvre pour l'effet SERS nécessite un protocole d'activation complexe qui a fait ici l'objet d'un contrôle systématique. L’utilisation simultanée des spectroscopies Raman et d'absorption visible, de mesures de pH, des potentiels zêta et électrochimique a permis de caractériser l'influence de paramètres comme le pH et la présence d'ions complexant. La carbonatation du sol détermine également les conditions de son activation en milieu acide. L'activation du colloïde, obtenue de façon très efficace par le cation Cu²+, a révélé des spectres SERS quelquefois reconnus comme anormaux dans la littérature et correspondant à des molécules à l'état de traces, parfois à une concentration subpicomolaire, résultant soit de réactions chimiques non maitrisées dans le colloïde, notamment sous laser, soit de pollutions par l'atmosphère. Ces spectres anormaux peuvent être évités en maintenant la surface sous le contrôle d'espèces définies. Ainsi une stratégie a été établie pour détecter l'ion uranyle dans des conditions qui pourraient concurrencer les méthodes analytiques actuellement utilisées. La molécule de N-(2-mercaptopropionyl)glycine, apte à complexer l'argent par la fonction thiol et l'uranyle par les groupes carboxylate et amide, a permis de mesurer la concentration d'uranyle entre 10-5 et 5X10-9 M. L'étude de l'atrazine et de ses dérives s'est révélée plus difficile, notamment parce que les spectres de ces molécules, relativement encombrées, ne sont pas connus. La contribution présentée ici peut constituer une base pour une étude plus générale de cette famille.

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Boussoufi, Félix. "Nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux pour dispositifs opto-électroniques : synthèse et stabilité sous contraintes thermiques et optiques". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS231.

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Les nanocristaux semi-conducteurs colloïdaux sont devenus durant ces trente dernières années une classe de matériaux pouvant adresser de nouvelles solutions technologiques pour un grand nombre d’applications : diodes électroluminescentes, panneaux solaires, photodétecteurs infrarouges, systèmes d’imagerie médicale, etc. Néanmoins ces nanocristaux sont confrontés à une faible stabilité de leurs propriétés opto-électroniques face à des contraintes externes (chaleur, lumière, humidité, oxygène), limitant leur utilisation dans de nombreuses applications. Il est donc aujourd’hui nécessaire d’étudier les phénomènes physico-chimiques à l’origine des dégradations des nanocristaux sous contraintes externes et de proposer des solutions pour améliorer leur stabilité. L’objectif premier de cette thèse a été de développer une encre de quantum dots de sulfure de plomb (QDs PbS) pour une intégration dans un photodétecteur proche infrarouge, avec des propriétés opto-électroniques stables sous contrainte thermique (150 °C pendant 3 h). Une étude sur des films de QDs PbS stabilisés par des ligands halogénés, NH4I et PbX2 (X = I, Br), a d’abord été réalisée. Les propriétés optiques et de photoconductions se dégradent rapidement sous l’effet de la chaleur, principalement à cause de la formation d’une phase parasite de Pb5S2I6 et à la coalescence des nanocristaux. Une encre de QDs PbS stabilisés par des précurseurs de pérovskite de CsPbI3 a par la suite été développée. Cette formulation permet d’obtenir des films de nanocristaux plus stables thermiquement, avec des propriétés optiques, structurales et de photoconductions mieux conservées. Ces films de QDs PbS-CsPbI3 ont pu être intégrés dans un photodétecteur proche infrarouge (940 nm) type photodiode, démontrant une efficacité quantique externe de près de 49 % et un courant d’obscurité de 10-5 A/cm2, après avoir subi le traitement thermique de 150 °C pendant 3 h. En dernier lieu, une méthode d’encapsulation par atomisation-séchage de nanocristaux de pérovskite CsPbBr3 dans des billes de polymère acrylates est présentée. Les billes composites possèdent un rendement quantique de photoluminescence de 35 % avec un pic de fluorescence à 518 nm et une largeur à mi-hauteur de 22 nm. L’encapsulation des nanocristaux permet une amélioration de leur photostabilité, avec une émission stable après 200 h sous illumination continue dans un dispositif convertisseur de lumière LED/nanocristaux
Colloidal semiconductor nanocrystals have become during the last thirty years a class of materials that can address new technological solutions for many applications, such as light emitting diodes, solar cells, infrared photodetectors, medical imaging systems, etc. Nevertheless, these nanocrystals suffer from poor stability against external stress (heat, light, humidity, oxygen), limiting their use in many applications. Today, it is therefore necessary to study the physicochemical phenomena at the origin of their degradation and to propose new solutions to improve their stability. The main objective of this thesis was to develop an ink of lead sulfide quantum dots (PbS QDs) for a near-infrared photodetector, with stable optoelectronic properties under thermal stress (150 °C for 3 h). The manuscript first presents a study of nanocrystals films made of PbS QDs capped with halide ligands, NH4I and PbX2 (X = I, Br). The optical and photoconductive properties degrade rapidly under the effect of heat, mainly because of the formation of a Pb5S2I6 parasitic phase and of the coalescence of the nanocrystals. An ink of PbS QDs stabilized by CsPbI3 perovskite precursors was subsequently developed. This formulation provides more thermally stable nanocrystal films with better preserved optical, structural and photoconductive properties. These PbS-CsPbI3 QDs films were integrated into a near-infrared (940 nm) photodiode-type photodetector, demonstrating an external quantum efficiency of nearly 49% and a dark current of 10-5 A/cm2, after undergoing the thermal treatment of 150 °C for 3 h. Finally, a spray-drying polymer encapsulation method for CsPbBr3 perovskite nanocrystals is presented. The composite beads, made of acrylate-based polymers, possess a photoluminescence quantum yield of 35% with a fluorescence peak at 518 nm and a half-value width of 22 nm. The encapsulation of the nanocrystals allows an improvement of their photostability, with a stable green emission after 200 h under continuous illumination in an LED/nanocrystal downconverter device

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Chopin, Thierry. "Etude de l'influence des paramètres de précipitation du gel d'hydroxyde de titane sur les caractéristiques de l'oxyde calciné". Mulhouse, 1986. http://www.theses.fr/1986MULH0003.

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Données sur la préparation de suspensions colloïdales monodispersées d'oxyde de Ti hydraté, ainsi que de l'influence des paramètres de précipitation de l'oxyde de Ti hydraté sur les caractéristiques de l'oxyde calciné. L'hydrolyse d'une solution sulfurique de Ti est initiée par ensemencement de germes préparés en milieu chlorhydrique et conduit à la précipitation d'un hydrolysat constitué par un ensemble d'agrégats de cristollites de structure anatase. Au cours de la calcination les cristallites d'anatase croissent, dans les agrégats, jusqu'a 500-550**(o)c, et au-delà de cette température les agrégats disparaissent pour former des cristaux d'anatase, qui se transforment en rutile

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Maillaud, Laurent. "Formulation d'encres conductrices à base de nanotubes de carbone pour le développement d'électrodes transparentes". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00939861.

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Cette thèse rapporte l'étude des propriétés de films transparents conducteurs obtenus à partir de dispersions de nanotubes de carbone. La formulation des dispersions représente une étape clé dans le but d'obtenir des films homogènes avec de bonnes propriétés électro-optiques. Plus particulièrement, la création d'interactions attractives en solution entre les nanotubes de carbone permet d'une part de modifier le comportement rhéologique des dispersions et d'améliorer leur dépôt en couche mince par enduction. D'autre part, les travaux présentent une étude concernant l'influence des interactions sur la structuration du réseau de nanotube de carbone qui constitue les films. Ces changements de structuration sont notamment mis en parallèle avec les propriétés électriques des films selon leur épaisseur. L'utilisation de polymères semi-conducteurs a aussi fait l'objet de travaux expérimentaux pour améliorer la formation et les propriétés des films transparents conducteurs.

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Atanase, Léonard-Ionut. "Contribution à l'étude des complexes Poly (vinyle alcool - vinyle acétate) / tensioactifs anioniques : caractéristiques colloïdales des nanogels et extension aux copolymères à blocs". Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00562063.

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Les copolymères poly (acétate de vinyle-co-alcool vinylique), désignés par PVA, sont des tensioactifs macromoléculaires obtenus par hydrolyse partielle de poly (acétate de vinyle)(PVAc). Si les propriétés tensioactives des PVA ont pu être corrélées aux caractéristiques moléculaires il n'en est par de même en ce qui concerne les associats du type nanogels présents dans les solutions aqueuses. L'objectif de cette thèse était de caractériser les nanogels par des techniques telles que la diffusion dynamique de la lumière, la chromatographie d'exclusion stérique et la viscosimétrie. 9 PVA, de degrés d'hydrolyse de 73 à 88 mole% et de degrés de polymérisation de 650 à 2500 ont été étudiés. Il est apparu que les nanogels présent dans les PVA de DH =73 mole% et formés par interactions hydrophobe-hydrophobe entre séquences acétate ont des tailles entre 20-40 nm, avec des fractions volumiques de l'ordre de 20-30%. La désagrégation des nanogels par formation de complexes avec des tensioactifs anioniques du type SDS et SDBS a ensuite été démontrée. En faisant appel à la technique de fractionnement par " point de trouble " il est apparu que les chaînes les plus riches en acétate et en particulier celles ayant des longueurs des séquences acétate importantes complexent plus de SDS.Des " copolymères modèles " du type copolymères diblocs PVAc-b-PVOH comportant une séquence hydrophobe PVAc et une hydrophile PVOH ont pu être préparés par polymérisation RAFT, suivie par une réaction click. Une étude préliminaire de la micellisation de tels copolymères a permis de montrer la très grande analogie entre micelles de copolymères à blocs PVAc-b-PVOH et les nanogels de PVA examinés précédemment.

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Ramiandrisoa, Donatien. "Adsorption de protéines sur des colloïdes et agrégation induite". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00997448.

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Les colloïdes sont utilisés dans de nombreuses applications médicales tels les agents de contraste en IRM ou l'immuno-agglutination magnétique dans le diagnostic. Pour en améliorer leurs performances, l'interaction entre les particules et les milieux biologiques - en particulier les protéines - a été étudiée depuis plus de 150 ans ; mais ce phénomène n'est toujours pas correctement décrit. La première partie de cette thèse est dédiée à une des applications des colloïdes : la détection de protéines cible. Basée sur l'orientation d'agrégats magnétiques anisotropes, une nouvelle méthode a été mise au point, permettant de mesurer un signal d'agrégation uniquement proportionnel à la quantité de protéines à doser, la limite de détection est donc abaissée. Cette technique a été validée sur un système réel : la protéine C-réactive. La seconde partie de cette thèse est consacrée à l'adsorption des protéines sur les colloïdes. Le premier objectif a été la mise au point d'un protocole de mesure capable de fournir des données fiables ; l'adsorption a ainsi pu être caractérisée sur un système modèle, l'albumine de sérum bovin sur la silice. Les mesures obtenues ont ainsi permis de lever certains paradoxes et de proposer un nouveau modèle d'adsorption. Enfin, ces connaissances ont permis de comprendre comment des protéines, en s'adsorbant sur deux particules, agrègent les colloïdes. En quantité suffisante, elles peuvent également les protéger de l'agrégation, ouvrant la voie à une nouvelle méthode de stabilisation des particules.

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Rano, Simon. "Etude des propriétés de nanoparticules de LiCoO2 en suspension pour une application redox-flow microfluidique". Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066197/document.

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Ce travail de thèse porte sur la réalisation d’une batterie redox-flow fonctionnant grâce à la circulation de suspensions de matériaux d’insertion du lithium afin d’accroitre leur densité d’énergie. Le recours à des cellules microfluidiques permet de s’affranchir des limitations causées par les membranes échangeuses d’ions. Il s’articule dans un premier temps sur la synthèse contrôlée par voie hydrothermale de nanoparticules de LiCoO2 et leur caractérisation en suspension aqueuses. Cette étape permet de déterminer à la fois les propriétés électrochimiques des suspensions, leur état d’agrégation ainsi que leur comportement rhéologique en vue d’une utilisation redox-flow. Le transfert électronique entre une particule en suspension et les électrodes de la cellule est un aspect fondamental de ce type de batteries. Ce transfert est étudié grâce la technique de collision électrochimique dans laquelle la réponse de chaque agrégat est détecté individuellement par une ultramicroélectrode ce qui permet d’établir de nombreuses propriétés physique-chimiques de ces suspensions. Ce travail propose ensuite de s’affranchir de l’utilisation des membranes et de leurs limitations par le recours aux techniques de la microfluidique. La formation d’un écoulement co-laminaire en microcanal permet d’obtenir une cellule redox-flow opérationnelle. La conception et le fonctionnement de ces cellules est étudié en vue de la mise en circulation de suspensions de nanoparticules dans ce type de systèmes
The aim of this work is to make a redox-flow battery that runs on lithium insertion material suspensions in order to increase the energy density of such systems. The use of microfluidic technics allows to solve the issues and limitations of ion exchange membrane by removing them. In the first part controlled size LiCoO2 nanoparticles are synthesized by hydrothermal route and dispersed into suspensions. The aggregation state of these suspensions are investigated using diffusion light scattering and transmission electronic cryoscopy. Rheological properties were also characterized for redox-flow use. The electronic transfer between a particle in suspension and the flow cell electrodes is crucial for their performances. This transfer is studied in the second part using the single event collision technic which consist of isolating individual aggregate electrochemical response at the surface of an ultramicroelectrode. This approach allows an extensive investigation of suspensions aggregates size, mobility and insertion reaction kinetic. Finally this works propose to replace the conventional ion exchange membrane by the mean of microfluidic technics. In co-laminar condition the fluid interface acts as a separation membrane to create a membrane-less redox-flow battery. The last part focuses on the fabrication of microfluidic cells and the behavior of suspensions in micro-channels

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Cerbelaud, Manuella. "Hétéroagglomération de suspensions céramiques : une étude numérique". Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/265324bc-02ff-4c5b-ab85-07aada762eb8/blobholder:0/2008LIMO4024.pdf.

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L’hétéroagglomération a été étudiée dans des suspensions céramiques mixtes aluminesilice diluées, par deux types de simulations numériques : dynamique Brownienne et minimisation globale. Les simulations ont été appliquées à un premier système, où les particules d’alumine et de silice sont de tailles peu différentes. Elles ont permis d’analyser la composition et la structure des agglomérats obtenus. Elles ont ensuite été adaptées à un deuxième système, où les particules de silice sont seize fois plus petites que celles d’alumine. Dans ce cas, elles ont montré que les particules de silice s’adsorbent sur l’alumine et que l’agglomération des particules d’alumine, fortement chargées, est possible, par l’intermédiaire de la silice qui se place entre elles. Les agglomérats obtenus sont très allongés bien que les formes d’équilibre soient plus compactes. Les observations expérimentales effectuées sur les deux systèmes sont en accord avec les résultats de ces simulations
Heteroagglomeration in ceramic dilute suspensions composed of alumina and silica has been studied by means of two simulation methods : Brownian dynamics and global minimization. First, simulationswere applied to a system, inwhich alumina and silica particles have similar sizes. They allowed to analyze the composition and the structure of the agglomerates. Then, simulations were adapted to a second system, where the silica particles are sixteen times smaller than those of alumina. In this case, simulations showed that the silica particles adsorb on alumina and that the strongly charged alumina particles agglomerate via the silicawhich is placed between them. These agglomerates are very elongated although their equilibrium shapes are more compact. The experimental observations obtained in both systems are in agreement with the simulation results

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Iazzolino, Antonio. "Engineering three-dimensional extended arrays of densely packed nano particles for optical metamaterials using microfluidIque evaporation". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059235.

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1-Microevaporation - Microfluidics is the branch of fluid mechanics dedicated to the study of flows in the channel withdimensions between 1 micron and 100 micron. The object of this chapter is to illustrate the basicprinciples and possible applications of microfluidic chip, called microevaporator. In the first part ofthe chapter, we present a detailed description of the physics of microevaporators using analyticalarguments, and describe some applications. In the second part of the chapter, we present theexperimental protocol of engineering of micro evaporator and different type of microfluidics device.2- On-chip microspectroscopy - The object of this chapter is to illustrate a method to measure absorption spectra during theprocess of growth of our materials in our microfluidic tools. The aim is to make an opticalcharacterization of our micro materials and to carry-out a spatio-temporal study of kineticproperties of our dispersion under study. This instrumental chapter presents the theoretical basis !of the method we used.3-Role of colloidal stability in the growth of micromaterials - We used combined microspectroscopy and videomicroscopy to follow the nucleation and growth ofmaterials made of core-shell Ag@SiO2 NPs in micro evaporators.!We evidence that the growth is actually not always possible, and instead precipitation may occurduring the concentration process. This event is governed by the concentration of dispersion in thereservoir and we assume that its origin come from ionic species that are concentrated all togetherwith the NPs and may alter the colloidal stability en route towards high concentration. 4-Microfluidic-induced growth and shape-up of three-dimensional extended arrays of denselypacked nano particles - In this chapter I present in details microfluidic evaporation experiments to engineer various denselypacked 3D arrays of NPs.5-Bulk metamaterials assembled by microfluidic evaporation - In this chapter I introduced the technique we used (microspot ellipsometry) in close collaborationswith V.Kravets and A.Grigorenko(University of Manchester) and with A.Aradian, P.Barois, A.Baron,K.Ehrhardt(CRPP, Pessac) to characterized the solids made of densely packed NPs. I describe theconstraints that emerge from the coupling between the small size of our materials and the opticalrequirements, the analysis and interpretation of the ellipsometry experiments show that for thematerial with high volume fraction of metal exists the strong electrical coupling between the NPsand the materials display an extremely high refraction index in the near infra-red regime.

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Xie, Wenbing. "Etude théorique et expérimentale de couplages chimico-mécaniques dans des systèmes associant une structure polyélectrolytique à une réaction enzymatique". Rouen, 1989. http://www.theses.fr/1989ROUES034.

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Modélisation théorique de la variation de pression de gonflement d'un gel de polyacide faiblement dissocié dans le cas d'une variation du pH ou de la force ionique, d'une réaction enzymatique produisant une base forte dans la solution externe ou dans le gel même. Etude expérimentale des variations de pression de gonflement de gels de polyacrylamide partiellement hydrolysé ou de gélatine lors de l'hydrolyse de l'urée par l'uréase. Discussion de l'application de ces systèmes au domaine des biocapteurs

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Rozprawy doktorskie na temat „Chimie colloïdale”

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