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Auteur Fajerwerg, Katia |
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Titre : Modification de surfaces électrochimiques par des nanoparticules d'or pour la détection de molécules impliquées dans le stress oxydant Type de document : texte imprimé Auteurs : Gotti, Guillaume, Auteur ; Gros, Pierre, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse Année de publication : 2013 Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULES D'OR CAPTEUR ELECTRODEPOT STRESS OXYDANT MODIFICATION DE SURFACE Résumé : "Le stress oxydant est un phénomène biologique résultant d'un déséquilibre entre des espèces pro- et antioxydantes qui peut être impliqué dans les premiers stades de nombreuses pathologies telles que le cancer ou encore des maladies neurodégénératives. La détection des molécules impliquées dans le stress oxydant est donc un enjeu majeur en termes de santé publique. De par sa simplicité, sa rapidité et son faible coût, l'électrochimie représente une méthode de choix pour la détection du dioxygène dissous et du peroxyde d'hydrogène, deux précurseurs d'espèces délétères plus réactives en milieu biologique. Dans ce travail, une étude du comportement électrochimique de O2 et H2O2 en milieu neutre a été réalisée par voltammétries cyclique et à l'état stationnaire, tout d'abord sur des matériaux massifs non modifiés (or et carbone vitreux). Afin de servir de référence et combler une lacune de la bibliographie, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 en utilisant la méthode de Tafel et celle de Koutecky-Levich, puis comparés à ceux obtenus en milieux acide et basique. Dans une deuxième partie, des électrodes de carbone vitreux fonctionnalisées par des nanoparticules d'or ont été préparées selon deux voies : l'électrodépôt direct à partir d'un précurseur d'or et le dépôt par adsorption d'une solution colloïdale d'or synthétisée en milieu aqueux. Afin de montrer les propriétés électrocatalytiques des nanoparticules d'or, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 et comparés à ceux obtenus sur matériaux massifs. À partir des différents matériaux utilisés, des étalonnages séparés ont été réalisés pour les deux molécules cibles, puis une détection simultanée a été envisagée par voltammétrie cyclique afin de réaliser une preuve de concept pour un futur capteur." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 22/11/2013 Ecole_doctorale : Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP) Domaine : Génie des procédés et de l'environnement En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2229/ Modification de surfaces électrochimiques par des nanoparticules d'or pour la détection de molécules impliquées dans le stress oxydant [texte imprimé] / Gotti, Guillaume, Auteur ; Gros, Pierre, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse . - 2013.
Langues : Français (fre)
Tags : NANOPARTICULES D'OR CAPTEUR ELECTRODEPOT STRESS OXYDANT MODIFICATION DE SURFACE Résumé : "Le stress oxydant est un phénomène biologique résultant d'un déséquilibre entre des espèces pro- et antioxydantes qui peut être impliqué dans les premiers stades de nombreuses pathologies telles que le cancer ou encore des maladies neurodégénératives. La détection des molécules impliquées dans le stress oxydant est donc un enjeu majeur en termes de santé publique. De par sa simplicité, sa rapidité et son faible coût, l'électrochimie représente une méthode de choix pour la détection du dioxygène dissous et du peroxyde d'hydrogène, deux précurseurs d'espèces délétères plus réactives en milieu biologique. Dans ce travail, une étude du comportement électrochimique de O2 et H2O2 en milieu neutre a été réalisée par voltammétries cyclique et à l'état stationnaire, tout d'abord sur des matériaux massifs non modifiés (or et carbone vitreux). Afin de servir de référence et combler une lacune de la bibliographie, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 en utilisant la méthode de Tafel et celle de Koutecky-Levich, puis comparés à ceux obtenus en milieux acide et basique. Dans une deuxième partie, des électrodes de carbone vitreux fonctionnalisées par des nanoparticules d'or ont été préparées selon deux voies : l'électrodépôt direct à partir d'un précurseur d'or et le dépôt par adsorption d'une solution colloïdale d'or synthétisée en milieu aqueux. Afin de montrer les propriétés électrocatalytiques des nanoparticules d'or, les coefficients de transfert de charge ont été déterminés pour la réduction de O2 et pour l'oxydation de H2O2 et comparés à ceux obtenus sur matériaux massifs. À partir des différents matériaux utilisés, des étalonnages séparés ont été réalisés pour les deux molécules cibles, puis une détection simultanée a été envisagée par voltammétrie cyclique afin de réaliser une preuve de concept pour un futur capteur." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 22/11/2013 Ecole_doctorale : Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP) Domaine : Génie des procédés et de l'environnement En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/2229/
Titre : De la molécule au dispositif : utilisation de complexes métalorganiques pour la décoration de couches minces carbonées par des nanoparticules d'argent et application à l'analyse électrochimique Type de document : texte imprimé Auteurs : Puyo, Maxime, Auteur ; Kahn, Myrtil, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse Année de publication : 2019 Langues : Français (fre) Tags : CHIMIE ORGANOMÉTALLIQUE SUBSTRATS CARBONES EN COUCHE MINCE ÉLECTRODES COMPOSITES 4-NOTROPHENOL Résumé : "Le 4-nitrophénol est un composé couramment utilisé comme polluant modèle en raison de sa structure chimique, proche de celle de plusieurs polluants de l'eau. Molécule électroactive, il permet ainsi de comparer les performances de détecteurs dont les plus performants reposent sur l'utilisation électrodes exploitant les propriétés de divers nano-objets. Parmi ces nano-objets, les nanoparticules d'argent sont peu utilisées malgré leurs propriétés catalytiques, reconnues, vis-à-vis de la réduction chimique du 4-nitrophénol. Nous avons donc cherché à réaliser une électrode composite à base de nanoparticules d'argent via une approche métalorganique originale. Cette approche a demandé le développement et l'étude de deux briques de départ : les complexes métalorganiques, précurseurs des nanoparticules d'argent, et une électrode carbonée facilement modulable. L'étude de chacune de ces briques de départ a permis de mieux les connaître et donc de mieux comprendre les mécanismes présidant la réalisation des électrodes composites lors de leur association. Grâce à cette compréhension des phénomènes mis en jeu et à la maîtrise des paramètres expérimentaux, plusieurs électrodes composites ont pu être préparées de manière répétable, chacune présentant des nanoparticules d'argent organisées de manière particulière. Ces électrodes ont été testées pour l'analyse électrochimique du 4-nitrophénol, permettant la corrélation entre organisation des nanoparticules d'argent et comportement électrochimique de la molécule cible. Cette étude a permis la mise en évidence de plusieurs pistes pour l'optimisation de la détection et la validation de l'approche métalorganique pour la préparation de détecteurs miniaturisés." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 05/11/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : https://theses.hal.science/tel-02974902 De la molécule au dispositif : utilisation de complexes métalorganiques pour la décoration de couches minces carbonées par des nanoparticules d'argent et application à l'analyse électrochimique [texte imprimé] / Puyo, Maxime, Auteur ; Kahn, Myrtil, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse . - 2019.
Langues : Français (fre)
Tags : CHIMIE ORGANOMÉTALLIQUE SUBSTRATS CARBONES EN COUCHE MINCE ÉLECTRODES COMPOSITES 4-NOTROPHENOL Résumé : "Le 4-nitrophénol est un composé couramment utilisé comme polluant modèle en raison de sa structure chimique, proche de celle de plusieurs polluants de l'eau. Molécule électroactive, il permet ainsi de comparer les performances de détecteurs dont les plus performants reposent sur l'utilisation électrodes exploitant les propriétés de divers nano-objets. Parmi ces nano-objets, les nanoparticules d'argent sont peu utilisées malgré leurs propriétés catalytiques, reconnues, vis-à-vis de la réduction chimique du 4-nitrophénol. Nous avons donc cherché à réaliser une électrode composite à base de nanoparticules d'argent via une approche métalorganique originale. Cette approche a demandé le développement et l'étude de deux briques de départ : les complexes métalorganiques, précurseurs des nanoparticules d'argent, et une électrode carbonée facilement modulable. L'étude de chacune de ces briques de départ a permis de mieux les connaître et donc de mieux comprendre les mécanismes présidant la réalisation des électrodes composites lors de leur association. Grâce à cette compréhension des phénomènes mis en jeu et à la maîtrise des paramètres expérimentaux, plusieurs électrodes composites ont pu être préparées de manière répétable, chacune présentant des nanoparticules d'argent organisées de manière particulière. Ces électrodes ont été testées pour l'analyse électrochimique du 4-nitrophénol, permettant la corrélation entre organisation des nanoparticules d'argent et comportement électrochimique de la molécule cible. Cette étude a permis la mise en évidence de plusieurs pistes pour l'optimisation de la détection et la validation de l'approche métalorganique pour la préparation de détecteurs miniaturisés." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 05/11/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination Localisation : LCC En ligne : https://theses.hal.science/tel-02974902
Titre : De la synthèse de nanoparticules de CuO par voie organométallique à l'assemblage de matériaux énergétiques Al/CuO Type de document : texte imprimé Auteurs : Palussière, Ségolène, Auteur ; Kahn, Myrtil, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse Année de publication : 2019 Langues : Français (fre) Tags : ARCHITECTURE SUPRAMOLECULAIRE POREUSE RECYCLABLE NANOPARTICULES MÉTALLIQUES AU & AG ENCAPSULATION DE NANOPARTICULES CROISSANCE CONTRÔLÉE PHOTO-REDUCTION Résumé : "Parmi les matériaux énergétiques, les nanothermites sont connues pour leur forte réactivité et leur utilisation dans les applications pyrotechniques. Dans ce cadre, le composite Al/CuO est un matériau prometteur pour l’intégration dans des micro-dispositifs, en raison de sa forte enthalpie de réaction d’oxydo-réduction. L’augmentation de la surface de contact entre les deux réactifs de la thermite permet l’amélioration des propriétés. Le contrôle de la taille, de la morphologie et de la distribution des nanoparticules au sein du nanocomposite revêt donc une importance fondamentale. Dans la majorité des cas, les nanothermites sont obtenues par mélange physique de nanopoudres commerciales non dispersables. Dans cette thèse nous avons proposé d’explorer une voie organométallique pour synthétiser des nanoparticules de CuO permettant ensuite un assemblage avec des nanoparticules commerciales d’Al. A cet effet, des nanoparticules de CuO sont synthétisées par hydrolyse ou oxydation contrôlée d’un précurseur organométallique (amidinate de cuivre) en présence de ligands organiques (octylamine). Les tailles, les formes et les distributions varient en fonction des conditions expérimentales des synthèses. Les états de surface des nanoparticules de CuO ont été ensuite analysés par des méthodes de caractérisations de spectroscopies de RMN et infrarouge. Les informations acquises nous ont permis d’identifier les interactions entre les ligands et la surface des nanoparticules. Dans un deuxième temps, les nanoparticules de CuO sont mélangées avec des nanopoudres d’Al dispersées aux ultrasons dans un solvant organique. Les caractérisations thermiques de ces nanocomposites montrent la présence de réactions exothermiques et endothermiques non caractéristiques des réactions thermites usuelles Al+CuO. Les analyses thermiques et structurelles des nanoparticules de CuO ont révélé que les ligands s’oxydent à basse température (~200 °C) et réduisent le CuO en Cu2O puis en Cu métallique, avant que la réaction thermite ne s’opère. Un protocole expérimental optimisé a été enfin mis en place pour conserver la structure du CuO tout en éliminant les ligands présents dans la couche stabilisante des nanoparticules. Ces nouveaux assemblages génèrent une énergie de réaction équivalente à des nanothermites Al/CuO obtenues par mélange de poudres commerciales. Mais ces nanocomposites possèdent des températures d’initiation plus basses, ce qui est intéressant pour certaines applications. Les connaissances accumulées sur les états de surface et la stabilisation des nanoparticules en solution ouvrent la voie à l’intégration de nanocomposites sur puces microélectroniques par la technologie « jet d’encre »." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse3 Date_soutenance : 08/11/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination Localisation : LCC En ligne : https://laas.hal.science/tel-02492683 De la synthèse de nanoparticules de CuO par voie organométallique à l'assemblage de matériaux énergétiques Al/CuO [texte imprimé] / Palussière, Ségolène, Auteur ; Kahn, Myrtil, Directeur de thèse ; Fajerwerg, Katia, Directeur de thèse . - 2019.
Langues : Français (fre)
Tags : ARCHITECTURE SUPRAMOLECULAIRE POREUSE RECYCLABLE NANOPARTICULES MÉTALLIQUES AU & AG ENCAPSULATION DE NANOPARTICULES CROISSANCE CONTRÔLÉE PHOTO-REDUCTION Résumé : "Parmi les matériaux énergétiques, les nanothermites sont connues pour leur forte réactivité et leur utilisation dans les applications pyrotechniques. Dans ce cadre, le composite Al/CuO est un matériau prometteur pour l’intégration dans des micro-dispositifs, en raison de sa forte enthalpie de réaction d’oxydo-réduction. L’augmentation de la surface de contact entre les deux réactifs de la thermite permet l’amélioration des propriétés. Le contrôle de la taille, de la morphologie et de la distribution des nanoparticules au sein du nanocomposite revêt donc une importance fondamentale. Dans la majorité des cas, les nanothermites sont obtenues par mélange physique de nanopoudres commerciales non dispersables. Dans cette thèse nous avons proposé d’explorer une voie organométallique pour synthétiser des nanoparticules de CuO permettant ensuite un assemblage avec des nanoparticules commerciales d’Al. A cet effet, des nanoparticules de CuO sont synthétisées par hydrolyse ou oxydation contrôlée d’un précurseur organométallique (amidinate de cuivre) en présence de ligands organiques (octylamine). Les tailles, les formes et les distributions varient en fonction des conditions expérimentales des synthèses. Les états de surface des nanoparticules de CuO ont été ensuite analysés par des méthodes de caractérisations de spectroscopies de RMN et infrarouge. Les informations acquises nous ont permis d’identifier les interactions entre les ligands et la surface des nanoparticules. Dans un deuxième temps, les nanoparticules de CuO sont mélangées avec des nanopoudres d’Al dispersées aux ultrasons dans un solvant organique. Les caractérisations thermiques de ces nanocomposites montrent la présence de réactions exothermiques et endothermiques non caractéristiques des réactions thermites usuelles Al+CuO. Les analyses thermiques et structurelles des nanoparticules de CuO ont révélé que les ligands s’oxydent à basse température (~200 °C) et réduisent le CuO en Cu2O puis en Cu métallique, avant que la réaction thermite ne s’opère. Un protocole expérimental optimisé a été enfin mis en place pour conserver la structure du CuO tout en éliminant les ligands présents dans la couche stabilisante des nanoparticules. Ces nouveaux assemblages génèrent une énergie de réaction équivalente à des nanothermites Al/CuO obtenues par mélange de poudres commerciales. Mais ces nanocomposites possèdent des températures d’initiation plus basses, ce qui est intéressant pour certaines applications. Les connaissances accumulées sur les états de surface et la stabilisation des nanoparticules en solution ouvrent la voie à l’intégration de nanocomposites sur puces microélectroniques par la technologie « jet d’encre »." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse3 Date_soutenance : 08/11/2019 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de coordination Localisation : LCC En ligne : https://laas.hal.science/tel-02492683
