Dissertations / Theses: 'Nanoparticule d'argent'

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Marchioni, Marianne. "Ecoconception de nouveaux agents biocides à base de nanoparticules d'argent à enrobage bio-inspiré." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAV046/document.

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Abstract:

Les nanoparticules d'argent sont de plus en plus utilisées dans les objets de consommation courante ainsi que dans les dispositifs médicaux pour leur activité biocide, qui est due au relargage d'ions Ag(I) au cours du temps. Le recul sur ces nano-objets et en particulier sur leur innocuité n'est toujours pas suffisant et les études sur leur transformation et leur impact in vivo sont sujets à d’intenses recherches. En effet, le devenir dans l’organisme des macro- et micro-matériaux étudiés classiquement n’est pas le même que celles des nanomatériaux. Les nanoparticules d’argent illustrent bien cette problématique : l’argent soluble injecté par voie intraveineuse est éliminé plus rapidement que la même quantité d’argent injectée sous forme nanoparticulaire. De plus, la concentration en argent retrouvée dans le sang et les organes est dix fois supérieure lorsque les nanoparticules d’argent sont injectées plutôt qu’ingérées. C'est pourquoi le développement de produits implantatoires qui se retrouvent donc en contact direct avec l’organisme, et qui contiennent des nanoparticules d’argent doit prendre en compte les risques associés, ce qui peut se faire par une approche Safer-by-design.Une des composantes principales du développement Safer-by-design concerne la fonctionnalisation des nano-objets. L’affinité des thiolates pour l’ion Ag(I) étant très forte, des ligands thiolés pourraient donc constituer une piste pour la fonctionnalisation des nanoparticules d’argent. Néanmoins, il est connu que les molécules thiolées conduisent à différents comportements allant de la dissolution de la nanoparticule d’argent en ions Ag(I) à la simple passivation de la surface de la nanoparticule ce qui peut entrainer la perte de son activité biocide.Ainsi, l’Ecoconception de Nouveaux Agents Biocides à base de Nanoparticules d’Argent à Enrobage Bio-inspiré avait pour objectif principal de poser les bases conceptuelles du développement d’un agent biocide Safer-by-design constitué de nanoparticules d’argent et de molécules thiolées en se positionnant à l’interface de plusieurs disciplines.Le développement de ce projet a nécessité d’étudier la réactivité de diverses molécules biologiques ou bio-inspirées thiolées avec les nanoparticules d’argent. Ainsi, nous avons mis en évidence l’importance de la pré-organisation architecturale des biomolécules dans la cinétique de dissolution, ainsi que le nombre de thiols libres dans la molécule. Dans le cas de composés induisant la dissolution des nanoparticules, sa cinétique augmente avec le nombre de thiols libres présents sur la molécule, et avec la pré-organisation du site de liaison du métal. Le projet principal de cette thèse a ensuite mené à la preuve de concept recherchée, avec le développement d’un nouvel agent biocide composé de nanoparticules d’argents pontées entre elles par un ligand thiolé tripode symétrique qui est le mime chimique d’un site de liaison d’une métallothionéine. Ces assemblages de nanoparticules se sont montrés actifs contre les bactéries (E. coli) et moins toxiques sur les cellules eucaryotes (HepG2), malgré une entrée dans les cellules similaire. Enfin, un criblage a également été réalisé avec des polyéthylèneglycols possédant un à huit thiols et des longueurs de polymères variables dans le but d’essayer de rationaliser les différences de comportement des nanoparticules d’argent en présence des molécules thiolées. Ce travail, a conduit à l’observation des comportements très variés qui vont permettre d’explorer de nouvelles voies de développements de biocides à base d’assemblages de nanoparticules médiés par des liaisons thiol – Ag(I).L’ensemble de ce travail de thèse a donc permis à la fois un travail très fondamental sur la réactivité des thiols vis-à-vis des atomes d’argent à la surface des nanoparticules et au développement de produits à potentiel applicatif, les assemblages de nanoparticules d’argent qui sont des biocides Safer-by-design
Silver nanoparticles are increasingly used in everyday consumer goods as well as in medical devices for their biocidal activity, which is due to the release of Ag(I) ions over time. The hindsight on these nano-objects and, in particular, on their safety is still not sufficient and studies on their transformation and their impact in vivo is currently an intense research field. Indeed, the fate in the body of macro- and micro-materials studied classically is not the same as for nanomaterials. The case of the silver nanoparticles illustrates this problem: the soluble silver injected intravenously is eliminated faster than the same amount of silver injected in nanoparticular form. Moreover, the concentration of silver found in the bloodstream and organs is ten times higher when silver nanoparticles are injected rather than ingested. The development of silver nanoparticle-containing implanted devices, that get in direct contact with the body, must thus take into account the related risks. A Safer-by-design approach could be a way to solve this issue.One of the main components of Safer-by-design development is the functionalization of nano-objects. The affinity of the thiolates for Ag(I) ions is very high, which would make thiolated ligands a good tool for silver nanoparticle functionalization. However, it is known that the thiolated molecules lead to different behaviors, ranging from the dissolution of silver nanoparticles into Ag(I) ions to the simple passivation of the surface of the nanoparticles, which leads to the loss of their biocidal activity.The Ecodesign of New Biocidal Agents based on Silver Nanoparticles and Bio-inspired Coating is therefore at the interface of several research areas and its main objective was to lay the conceptual foundations for the development of a Safer-by-design biocidal agent based on the interaction between silver nanoparticles and thiolated molecules.The development of this project required to study the reactivity of various biological or bio-inspired thiolated molecules with silver nanoparticles. First of all, we have highlighted the importance of the architectural pre-organization of biomolecules in the dissolution kinetics, as well as the role of the number of free thiols in the molecule. In the case of molecules inducing the dissolution of the nanoparticles, its kinetics increases with the number of free thiols present on the molecule and with the pre-organization of the metal binding site. In a second time, the main project of this thesis was the development of a proof of concept of a new biocidal agent composed of silver nanoparticles bridged together via a thiolated ligand, which is the chemical mimic of one binding site of a metallothionein. These nanoparticle assemblies were active against bacteria (E. coli) and less toxic than silver nanoparticles on eukaryote cells (HepG2), despite a similar cellular entry. Finally, a screening was performed with polyethylene glycols having two to eight thiols and varying polymer lengths in an attempt to rationalize the differences in the behavior of silver nanoparticles in the presence of the thiolated molecules. This ongoing work leads to various behaviors that will enable to explore novel ways for the development of biocidal based on nanoparticles assemblies mediated by thiol – Ag(I) bonds.Therefore, this overall PhD work allows performing both very fundamental researches concerning the reactivity of thiols with surface silver atoms of the nanoparticles and the development of products with application potential, silver nanoparticle assemblies that are Safer-by-design biocide

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Couzon, Nelly. "Synthèse et propriétés photoélectrochimiques de nanoparticules d’argent intégrées dans des films d’oxydes mésoporeux." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1171/document.

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Abstract:

L’étude et la compréhension des interactions existantes entre semi-conducteur et nanoparticules métalliques sous irradiation est primordiale pour l’amélioration de leurs performances. Dans cette étude, trois composites oxydes semi-conducteur-métal ont été synthétisés : TiO2-Ag, Fe2O3-Ag et WO3-Ag. La synthèse des films mésoporeux de TiO2, Fe2O3 et WO3 a été effectuée par voie sol gel à l’aide de copolymères à bloc, avec la méthode d’auto-assemblage induit par évaporation (EISA). Les nanoparticules d’argent sont formées dans un deuxième temps par réduction chimique de sels dans la porosité des films. L’étude photo-électrochimique de ces composites a permis de mettre en évidence différents phénomènes : le potentiel d’électroréduction des ions Ag+ dans une matrice de TiO2 mésoporeuse peut être modulé par l’effet de la lumière. Ce phénomène semble résulter d’un effet de passivation des NP Ag par TiO2 qui dépend des conditions d’insolation. Des effets de rechargement de l’électrode poreuse en espèce Ag+ ont aussi été observés, sous l’action simultanée de la chrono-ampérométrie et de l’irradiation
The study and understanding of existing interactions between semiconductor and metal nanoparticles under irradiation is essential for improving their performance. In this study, three semiconductor-metal oxide composites were synthesized: TiO2-Ag, Fe2O3-Ag and WO3-Ag. The synthesis of the mesoporous films of TiO2, Fe2O3 and WO3 was carried out by gel sol method using block copolymers, with the method of self-assembly induced by evaporation (EISA). The silver nanoparticles are formed in a second time by chemical reduction of silver salts in the porosity of the films. The photo-electrochemical study of these composites made it possible to highlight various phenomena: the electroreduction potential of Ag+ ions in a mesoporous TiO2 matrix can be modulated by the effect of light. This phenomenon seems to result from a passivation effect of the NP Ag by TiO2, which depends on the insolation conditions. Charging effects of the porous electrode in Ag+ species have also been observed, under the simultaneous action of chrono-amperometry and irradiation

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Dulong, Clément. "Nanoparticules protégées d'Or et d'Argent : de la compréhension des interactions métal-ligand à l'échelle quantique vers la modélisation atomistique." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS067.

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Abstract:

L’interface M-thiol(ate) composant la surface de nanoparticules cristallines d’Or ou d’Argent a été étudiée à l’aide d’outils de la chimie quantique (DFT,QTAIM,ELF,NBO) à deux échelles différentes : d’un agrégat pyramidal M20 (modèle des bords et de défauts des nanoparticules), et de surfaces périodiques (111) et (100), en interaction avec un ligand méthyle thiol ou un radical méthyle thiolate. Après la mise en place d’une procédure permettant pour la première fois une analyse topologique quantitative fiable sur des systèmes périodiques traités en ondes planes, il a été montré que : MeSH se physisorbe systématiquement en position « Top », une liaison dative se formant entre le soufre et un atome métallique, accompagnée d’un mécanisme de transfert de charge complexe ; MeS se chimisorbe principalement en position pontée, une compétition se produisant entre la récupération d’un électron conduisant à MeS- et la formation de 2 liaisons datives accompagnées d’un transfert de charge S->M ; les liaisons Au-S sont toujours plus fortes que les liaisons Ag-S, induit par les effets relativistes de l’Or. Un champ de force réactif Ag-thiolate a été optimisé par une méthode d’apprentissage supervisé, et reproduit correctement les sites et énergies d’adsorption. Il a permis la comparaison avec des modèles existants Au-thiolate et d’envisager des simulations de nanoparticules complètes
M-thiol(ate) interface composing the surface of gold or silver nanocrystals has been investigated using quantum chemistry tools (DFT,QTAIM,ELF,NBO) at two different scales: through a M20 pyramidal model cluster (borders and defects of nanoparticles) and through both (111) and (100) periodic surfaces, interacting with a methyl thiol or a radical methyl thiolate ligand. After we had set up for the first time a protocol to handle reliable quantitative topological analyses for periodic systems computed using plane waves calculations, we have shown that: MeSH is systematically physisorbed on “Top” position thanks to a dative bond formed between the sulphur and metallic atoms, involving a complex charge transfer phenomena; the MeS is mainly chemisorbed on “Bridge” sites implying a competition between the gain of one electron to form MeS- and the formation of two dative bonds, both giving a S->M charge transfers; Au-S bonds are systematically stronger than Ag-S bonds which is induced by relativistic effects for gold. An Ag-thiolate reactive force field has been obtained by using a supervised learning method, which well reproduces both adsorption sites and energies. It made possible the comparison with existing ReaxFF potentials for Au-thiolate, and to carry out reliable simulations of nanoparticles

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Ung, Diane. "Nanoparticules métalliques anisotropes synthétisées par vie chimique : fils, plaquettes et particules hybrides de cobalt-nickel, caractérisations physico-chimiques et propriétés magnétiques : fils d'argent auto-organisés." Paris 7, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00202393.

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Soumbo, Marvine. "Adsorption des protéines sur les surfaces de couches minces de silice seules ou additivées de nanoparticules d'argent : impact sur les forces d'adhésion de Candida albicans." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30258.

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Abstract:

Dans de nombreux secteurs, l'adhésion microbienne sur les surfaces est la source de multiples impacts négatifs. Cette étape est considérée comme préliminaire au développement de biofilm et peut être influencée par la présence d'un film conditionnant engendré par l'adsorption des protéines sur la surface. Ainsi, les stratégies visant une intervention au moment de la phase initiale d'adhésion représentent une approche appropriée pour prévenir la bio-contamination des surfaces et nécessitent une compréhension à l'échelle moléculaire. Dans ce contexte, les matériaux nanocomposites à base de nanoparticules d'argents (AgNPs) et de silice (SiO2) apparaissent comme des outils pertinents. Ce travail de thèse porte sur l'utilisation de substrats nanocomposites possédant une monocouche d'AgNPs exposées à leurs surfaces ou enterrées dans une matrice de SiO2plasma à une distance contrôlée de quelques nanomètres de la surface afin d'explorer, d'une part l'adhésion de protéines modèles (Sérum Albumine Bovine, DsRed et Fibronectine) et leurs changements conformationnels et d'autre part, la cinétique de détachement de la levure Candida albicans dans les différentes conditions. Les AgNPs sont bien connues pour leurs activités antimicrobiennes et présentent de plus, des propriétés optiques permettant de détecter des signatures moléculaires à leurs proximités. Suite à l'application de la spectroscopie Raman exaltée de surface en utilisant les couches nanocomposites à base d'AgNPs, la détection de trois conformations de la DsRed (protéine fluorescente rouge) adsorbée et déshydratée sur les substrats plasmoniques a été possible. Les résultats obtenus montrent que les changements conformationnels des protéines avec une forte cohérence interne sont réversibles. En parallèle, nous avons évalué la dynamique d'organisation et le comportement de la SAB, de la Fn et de la DsRed en contact avec des couches minces de silice ou additivées d'AgNPs. Les mesures des angles de contact des gouttelettes de différentes concentrations protéiques ont montré une interaction hydrophile croissante avec la SiO2th thermique. L'hydrophobicité de surface est modifiée pour les substrats nanocomposites. L'épaisseur et les propriétés optiques des couches protéiques adsorbées ont été évaluées par ellipsométrie spectroscopique. En fonction de la concentration de protéines dans solution les résultats montrent l'évolution d'une monocouche protéique non continue et non dense vers une monocouche plus compacte et plus complexe pour des concentrations élevées.[...]
Microbial adhesion on solid surfaces is the source of multiple negative impacts in many areas. This step is considered prior to biofilm formation. It might be influenced by the presence of a conditioning layer generated after protein adsorption on the surface. Thus, strategies to act during the initial phase of microbial adhesion represent an appropriate approach to prevent bio-contamination of solid surfaces. However, they require understanding of the underlying mechanisms at the molecular level. In this context, nanocomposite materials based on silver nanoparticles (AgNPs) and silica (SiO2) appear as relevant tools. This thesis focuses on the use of nanocomposite thin layers containing a plan of AgNPs exposed on their surfaces or buried in a SiO2plasma matrix at a controlled distance of a few nanometers from the surface in order to explore, on the one hand, the adhesion of model proteins (Bovine Serum Albumin, DsRed and Fibronectin) and their conformational changes and secondly, the kinetics of detachment of the yeast Candida albicans under the different conditions. AgNPs are well known for their antimicrobial activities but also for their optical properties allowing detection of molecular signatures at their proximities. Following the application of surface-enhanced Raman spectroscopy using AgNP-based nanocomposite layers, the detection of three conformations of DsRed (red fluorescent protein) adsorbed and dehydrated on plasmonic substrates was achieved. The obtained results show that the conformational changes of proteins with a strong internal coherence are reversible. In parallel, we have evaluated the dynamics of the organization and behavior of BSA, Fn and DsRed in contact with thin silica layers or silica layers containing AgNPs. Contact angle measurements of droplets of different protein concentrations showed increasing hydrophilic interaction with thermal SiO2th. For the nanocomposite layers, the surface hydrophobicity is modified. The thickness and optical properties of the adsorbed protein layers were evaluated by spectroscopic ellipsometry. Depending on the protein concentration in solution the results show the evolution of a non-continuous and non-dense protein monolayer to a more compact and complex monolayer at high concentrations. [...]

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Mtimet, Issam. "Elaboration de surfaces biocides contenant des nanoparticules d'argent." Phd thesis, INSA de Rouen, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661304.

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Abstract:

Des nanocomposites polyuréthane-argent (PU-Ag) ont été élaborés à l'aide de deux procédés respectueux de l'environnement et du manipulateur, dans le but de prévenir la colonisation microbienne de ces matériaux. Le premier consiste à incorporer une dispersion aqueuse de nanoparticules d'argent, réalisée ex situ, au cours du procédé de synthèse d'un PU en dispersion aqueuse. Une dispersion de nanoparticules d'argent obtenue par réduction chimique, sous micro-ondes, d'ions d'argent en présence de polyéthylèneglycol a été développée dans l'objectif d'intégrer chimiquement le PEG dans les chaînes de PU. Le second procédé réside dans la réduction photochimique, in situ, d'ions argent dans une matrice PU, en l'absence de tout autre composé chimique.La caractérisation des matériaux obtenus montre une dispersion homogène des nanoparticules d'argent avec des tailles de particules faibles (5 à 50 nm] et une activité biocide des surfaces vis-à-vis de deux souches bactériennes (Pseudomonas aeruginosa et Enterococcus faecalis) sans modification notable des propriétés physicochimiques intrinsèques du PU.

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Gestraud, Cecilia. "Synthèse, fonctionnalisation et assemblage de nanodisques d'argent." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0112.

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Abstract:

Les nanoparticules d'argent, déjà largement utilisées en catalyse, optique et électronique, trouvent aujourd'hui de nouvelles applications comme l'imagerie, la photonique ou la détection chimique et biochimique. Parmi ces applications, certaines requièrent des morphologies particulières comme des bâtonnets ou des disques (films conducteurs, spectroscopie Raman exaltée) quand d'autres impliquent principalement une surface spécifique importante comme par exemple en catalyse hétérogène. Les nanoparticules métalliques anisotropes sont classiquement réalisées en deux étapes, séparant la formation des germes et la croissance de ceux-ci, afin de mieux en contrôler la morphologie mais la séparation en deux étapes rend le transfert à l'échelle industrielle délicat à cause des longues périodes d'incubation et de lavage nécessaires. Nous avons choisi de nous intéresser à la synthèse dirigée de nanoparticules anisotropes, en particulier des nanodisques d'argent, ainsi que leur assemblage, en solution et sur des surfaces. Dans nos travaux, nous avons retenu une approche permettant de réaliser les deux étapes de la formation de nanodisques d'argent dans un même milieu réactionnel. Le principe repose sur l'utilisation de deux réducteurs, l'un faible et l'autre fort, dont les cinétiques de réduction très différentes permettent le contrôle de l'anisotropie. Cette méthode est simple et permet de réduire le temps de synthèse mais nécessite un bon contrôle des différents paramètres expérimentaux. Le temps entre l'ajout des deux réducteurs détermine notamment la morphologie des objets formés. Il existe en réalité une gamme optimale pour ce temps qui dépend particulièrement de la température de la synthèse. Afin de faire varier les propriétés optiques de ces nanodisques, différentes stratégies peuvent être envisagées. Notre choix s'est tourné vers la formation d'assemblages, en solution dans un premier temps, puis sur des surfaces par des méthodes de dépôt. L'adsorption de molécules organiques bifonctionnelles peut permettre de réaliser des assemblages en solution : une des fonctions a une affinité avec l'argent et l'autre interagit avec les fonctions libres des autres nanoparticules grâce à des liaisons hydrogène ou électrostatiques par exemple. Les assemblages peuvent également être réalisés sur des surfaces. Nous nous sommes tournés vers des méthodes de dépôts originales, qui permettent des assemblages dirigés des nanodisques par voie électrostatique. Nous avons démontré que ces assemblages sont de bons candidats pour développer des substrats SERS micro-structurés
Silver nanoparticles, used extensively in catalysis, optics and electronics, are now emerging in new applications such as imaging, photonics or chemical and biochemical detection. Among these applications, some require particular morphologies such as rods or disks (conductive films, enhanced Raman spectroscopy) while others mainly involve a large specific surface area such as in heterogeneous catalysis. Anisotropic metal nanoparticles are traditionally produced in two stages, separating the formation of seeds and their growth, in order to better control their morphology. However, the two-stage synthesis makes the transfer on industrial scale difficult because of the long incubation time and the washing steps required. In this context, we decided to focus on the synthesis of anisotropic nanoparticles, in particular silver nanodisks, as well as their assembly in solution and on surfaces. In our work, we adopted an approach that allows to carry out the two stages of the formation of silver nanodisks in the same reaction medium. The principle is based on the use of two reducers, one weak and one strong, with different kinetic reduction rates, allowing the control of anisotropy. This method is simple and fast but requires good control of the experimental parameters. The time between the addition of the two reducers determines the morphology of the formed objects. There is actually an optimal range for this time, which depends particularly on the temperature of the synthesis. In order to vary the optical properties of these nanodisks, different strategies can be considered. We chose to form assemblies both in solution and on surfaces by different deposition techniques. The adsorption of bifunctional organic molecules can provoke the formation of assemblies in solution: one function has an affinity with silver and the other interacts with the free functions of the other nanoparticles through hydrogen or electrostatic bonds for example. Assemblies can also be made on surfaces. We have been working on original deposition method, which allow an oriented assembly of nanodisks through electrostatic forces.We have demonstrated that these assemblies are good candidates for developing micro-structured SERS substrates

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

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Abstract:

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

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Halté, Valérie. "Dynamique femtoseconde des populations electroniques dans des nanoparticules d'argent." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1998. http://www.theses.fr/1998STR13203.

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Abstract:

Ce travail traite de la dynamique de relaxation des electrons chauds dans des nanoparticules d'argent incluses dans une matrice transparente. En utilisant des impulsions laser d'une centaine de femtosecondes, on cree des populations electroniques hors-equilibre et on etudie leur relaxation par transfert d'energie au reseau cristallin. La taille et la geometrie de ces nanoparticules donnent lieu a des non-linearites optiques importantes associees a des effets de confinement dielectrique. De plus, ce confinement du champ electromagnetique est a l'origine d'un mode collectif, appele plasmon de surface dont la position spectrale depend de l'indice de refraction de la matrice. L'argent a l'avantage, du fait de sa structure de bande, d'avoir une resonance de plasmon de surface eloignee des transitions interbandes de sorte que l'on peut mettre en evidence les proprietes dynamiques de ce mode collectif. Des mesures complementaires sur des nanoparticules de cuivre montrent des effets de populations au voisinage du niveau de fermi. Des mesures de transmission differentielle resolues temporellement, en configuration pompe-sonde degeneree, sur des nanoparticules d'argent mettent en evidence un ralentissement de la dynamique a la resonance de plasmon de surface qui n'apparait pas dans le cas des films metalliques. En configuration pompe-sonde non degeneree, les spectres de transmission differentielle ont une allure de type derivee premiere asymetrique de la raie d'absorption qu'on attribue, pour l'essentiel, a une variation de la partie reelle de la fonction dielectrique. Nous montrons egalement que la dynamique de relaxation des electrons dans ces systemes depend de la taille des nanoparticules ainsi que de la nature de la matrice hote. Dans le cas de nanoparticules de cuivre, nous mettons en evidence un retard a l'echauffement des electrons du a des effets de populations, ainsi qu'a une modification des interactions electro-electron.

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Eising, Renato. "Préparation de nanoparticules d'argent stabilisées par du dextran ou des amphiphiles oligosaccharidiques pour des applications en catalyse et biocapteurs." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00949189.

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Abstract:

L'objectif principal de ce travail est la préparation de nanoparticules d'argent (AgNPs) stabilisées par des oligo-et polysaccharides et leur application en catalyse et pour la détection de lectines. Pour atteindre cet objectif, deux stratégies ont été utilisées, l'une utilisant le polysaccharide dextran comme stabilisant et l'autre utilisant des composés amphiphiles oligosaccharidiques dérivés du maltose, lactose, maltoheptaose et du xyloglucane. Dans les deux stratégies, la préparation des nanoparticules AgNPs a été optimisée en réalisant une analyse multifactorielle basée sur l'étude de la bande de résonance plasmonique de surface (SPR) des nanoparticules. Toutes les suspensions colloïdales stables de nanoparticules ont été caractérisées par spectroscopie ultraviolet-visible (UV-vis), microscopie électronique à transmission (TEM), diffraction des rayons X aux petits angles (SAXS) et par diffusion dynamique de lumière (DLS). Les activités catalytiques des nanoparticules ont été déterminées pour la réaction de réduction du p-nitrophénol (Nip) par NaBH4, dans l'eau ou dans des mélanges eau-éthanol. Parmi les différentes nanoparticules préparées, celles stabilisées par du dextran ou par le dérivé de maltoheptaose Mal7NAcC12 ont montré les meilleures propriétés catalytiques pour la réduction du Nip par NaBH4 avec des constantes de vitesse respectives de 1,41 et 1,11 s-1 m-2 L. Ces valeurs sont parmi les plus élevées de la littérature. L'effet du solvant et notamment de la présence d'éthanol sur les propriétés catalytiques des nanoparticules a également été évalué. Il a été montré que la présence d'éthanol inhibe l'activité des nanoparticules, probablement par formation d'une couche de solvant à la surface des particules entrant en compétition avec le réducteur. Enfin, trois systèmes différents (Ag-Mal7NAcC12 Ag-XGONAcC12 et Ag-LacNAcC12) ont été évalués comme biocapteurs potentiels pour la détection de lectines. Les nanoparticules Ag-Mal7NAcC12 en particulier ont permis la détection colorimétrique et sans marquage de la Concanavaline A.

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

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Abstract:

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

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

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Abstract:

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

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Patry, Maxime. "Synthèse et caractérisation d'un miroir liquide à base de nanoparticules d'argent." Master's thesis, Université Laval, 2012. http://hdl.handle.net/20.500.11794/23338.

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Abstract:

L'optique adaptative est une technique consistant à faire réfléchir un front d'onde perturbé à la surface d'un miroir déformable afin de le corriger. La surface d'un ferrofluide est déformable par un champ magnétique permettant son utilisation dans un dispositif d'optique adaptative. Les MeLLFs, constitués d'un film de nanoparticules d'argent à l'interface air-eau stabilisées par un ligand dithiocarbamate sont utilisés pour augmenter la réflectivité des dispositifs. Dans ce projet de maitrise, plusieurs techniques ont été utilisées pour comprendre quels paramètres rendent les MeLLFs plus réfléchissants. Ainsi, des analyses Uv-Visible ont été utilisées pour la détermination de la réflectivité et de l'opacité des MeLLFs. La spectroscopie Raman a été utilisée pour caractériser la fonctionnalisation des nanoparticules par les ligands. Finalement, la microscopie électronique en transmission (MET) a été utilisée pour déterminer la taille des particules et la densité de particules à la surface.

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

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Abstract:

Depuis quelques années, le développement et l’utilisation des nanomatériaux suscitent une attention croissante pour la communauté scientifique. L’intérêt pour ces matériaux s’explique par l’apparition de nouvelles propriétés qui, à l’échelle nanométrique, deviennent modulables en fonction de leur taille et leur forme.De par leur taille, les microplasmas sont particulièrement adaptés à la synthèse de nanomatériaux. En effet, les microplasmas représentent une classe de décharges électriques dont au moins l’une des dimensions est réduite sous l’échelle millimétrique. Leurs propriétés uniques en font également un excellent choix dans le cadre de la synthèse en phase liquide.Dans le cadre de ce travail, les mécanismes de formation et de croissance de nanoparticules d’or et d’argent synthétisées par microplasma à pression atmosphérique ont été étudiés. La première partie de ce travail s’est concentrée sur la mise en évidence des paramètres clés pour le contrôle de la nucléation et de la croissance des nanoparticules.Les études menées lors de la synthèse de ces nanoparticules, par spectroscopie d’absorption UV-visible, microscopie électronique en transmission, diffusion dynamique de la lumière et spectroscopie des photoélectrons X, ont permis de mettre en évidence le rôle de l’agent stabilisant ainsi que l’effet du temps de traitement et du courant de la décharge sur le diamètre et la distribution de taille des particules. Il a également été observé que la concentration en électrons, contrôlée par le courant injecté, et la concentration en précurseur métallique influençaient de manière opposée le diamètre moyen des particules. En effet, aux concentrations élevées en précurseur, les phénomènes de croissance et la réduction directe à la surface des noyaux métalliques sont favorisés alors qu’aux courants élevés, la nucléation est majoritaire.Dans la deuxième partie du travail, la réduction de l’acide tétrachloroaurique et du nitrate d’argent a été étudiée dans le but d’élucider le rôle des différentes espèces impliquées dans les mécanismes de formation des nanoparticules d’or et d’argent.Dans un premier temps, des études par spectroscopie d'absorption UV-visible, par conductivité ionique et par potentiométrie ont mis en évidence que la réduction des deux métaux est directement dépendante de la quantité de charge injectée par le plasma dans le système et donc du nombre d’électrons.Cependant, plusieurs différences ont été observées entre la synthèse des nanoparticules d’or et d’argent. D’une part, l’efficacité faradique de la réduction du nitrate d’argent est supérieure à celle de l’acide tétrachloroaurique. D’autre part, il a pu être montré que le complexe d’or continuait à être réduit après que le plasma soit éteint. Ces différences nous ont menés à l’hypothèse que d’autres espèces que les électrons, de temps de vie plus longs, pouvaient être impliquées dans le mécanisme de réduction.C’est pourquoi dans un second temps, les phases aqueuse et gazeuse ont été caractérisées par spectroscopie d’absorption UV-visible, chromatographie ionique, spectrométrie d’émission optique et spectrométrie de masse et ce, afin d’étudier l’influence des différentes espèces formées dans les deux phases sur la synthèse des nanoparticules et particulièrement, le peroxyde d’hydrogène.Il a alors pu être montré que les électrons étaient impliqués dans d'autres processus de transfert de charge que la réduction des sels métalliques tels que l’oxydation de l’eau mais aussi la formation du peroxyde d’hydrogène, des nitrites et des nitrates.Finalement, le rôle du peroxyde d’hydrogène dans le mécanisme de synthèse des nanoparticules d’or a été démontré, en opposition aux résultats observés pour le sel d'argent qui suggèrent que les électrons solvatés sont les principales espèces réductrices et qu'une voie de réduction plus directe a lieu dans ce cas.
Doctorat en Sciences
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Mtimet, Issam. "Elaboration de surfaces biocides contenant des nanoparticules d’argent." Thesis, Rouen, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAM0019/document.

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Abstract:

Des nanocomposites polyuréthane-argent (PU-Ag) ont été élaborés à l'aide de deux procédés respectueux de l'environnement et du manipulateur, dans le but de prévenir la colonisation microbienne de ces matériaux. Le premier consiste à incorporer une dispersion aqueuse de nanoparticules d'argent, réalisée ex situ, au cours du procédé de synthèse d'un PU en dispersion aqueuse. Une dispersion de nanoparticules d'argent obtenue par réduction chimique, sous micro-ondes, d'ions d'argent en présence de polyéthylèneglycol a été développée dans l'objectif d'intégrer chimiquement le PEG dans les chaînes de PU. Le second procédé réside dans la réduction photochimique, in situ, d'ions argent dans une matrice PU, en l'absence de tout autre composé chimique.La caractérisation des matériaux obtenus montre une dispersion homogène des nanoparticules d'argent avec des tailles de particules faibles (5 à 50 nm] et une activité biocide des surfaces vis-à-vis de deux souches bactériennes (Pseudomonas aeruginosa et Enterococcus faecalis) sans modification notable des propriétés physicochimiques intrinsèques du PU
Two environment and human-friendly processes were developed to synthesize polyurethane-silver (PU-Ag) nanocomposites having biocide surfaces able preventing the microbial colonization.The first one, called ex-situ process, consists in incorporating a silver nanoparticles aqueous dispersion during the synthesis process of polyurethane, which is itself carried out in aqueous dispersion. In this case, the chemical reduction of silver ions under microwaves and in the presence of polyethyleneglycol was particularly developed with the aim to chemically incorporate the PEG in the PUchains. For the second process, silver ions dispersed inside a PU matrix were photochemically reduced in situ.The obtained materials exhibit a homogeneous dispersion of silver nanoparticles with small diameter (from 5 to 50 nm) without marked modification of the intrisic physomchemical properties of the PU. Lastly, the antibacterial properties of the surfaces aginst Pseudomonas aeruginosa and Enterococcus faecalis were confirmed

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Rioux, Maxime. "Développement de nanoparticules luminescentes à base d'or et d'argent pour l'imagerie cellulaire." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28444/28444.pdf.

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Carlberg, Miriam. "Modélisation, réalisations et caractérisations optiques de couches hétérogènes à nanoparticules." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0297/document.

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Abstract:

Les nanoparticules (NPs) de métaux nobles ont de nombreuses applications grâce à leurs propriétés optiques, chimiques et électriques extraordinaires. Les propriétés optiques résultent de plasmons localisés de surface, exaltant l’absorption et la diffusion de la lumière aux longueurs d’onde de résonance dans le domaine du visible. Les propriétés optiques, dépendantes de la taille et de la forme exacte de la NP, sont mises à profit dans l’objectif de créer un absorbant parfait en couche mince. Les applications de ces couches minces concernent, parmi d’autres, les photodétecteurs, le solaire thermique et les applications de furtivité.Les récents progrès accomplis dans le domaine des synthèses colloïdales de NPs nous permettent de synthétiser des nanosphères, nanocubes et nanoprismes d’Ag de différentes tailles. Ces NPs sont déposées aléatoirement dans une matrice hôte non-absorbante afin d’être caractérisées optiquement. Les résultats expérimentaux sont validés à l’aide de calculs numériques, permettant en outre de visualiser les phénomènes physiques à l’échelle de la NP.Cette thèse décrit les synthèses chimiques et les caractérisations optiques. Des mesures de spectroscopie ellipsométriques sont effectuées sur différentes couches minces. Un modèle optique simple, constitué d’une loi de Cauchy et d’une ou plusieurs lois de Gauss, est dérivé afin d’obtenir les indices optiques complexes de nos échantillons. La comparaison des coefficients d’extinction des différentes couches montre que les propriétés optiques de chaque NP sont additionnées en mélange et en empilement. Les calculs numériques relient ce résultat à la faible densité de nanoparticules en couche
Noble metal nanoparticles (NPs) have a broad range of applications thanks to their extraordinary optical, chemical and electrical properties. The optical properties are driven by their ability to support localized surface plasmon resonances, which induce enhanced absorption and scattering at their resonance wavelengths in the visible spectrum. These size and shape dependent optical properties are taken advantage of in the search for a thin film layer perfect absorber in the visible wavelength band. The application for such thin film layers with engineered optical properties ranges from photodetectors, over thermal solar cells to stealth applications.Recent progress in colloidal NP synthesis makes the chemical wet synthesis of silver nanospheres, nanocubes and nanoprisms of various sizes easily feasible. The different NPs are then randomly deposited in a transparent and non-absorbing host matrix for optical characterizations. Computer simulations validate the experimental results and allow a visualization of the phenomena occurring at the nanoparticle scale.This PhD thesis reports the chemical synthesis of the different nanoparticles and their optical characterizations. Spectroscopic ellipsometry measurements are performed on single shape NPs, blends and multilayer stacks. A simple diffusion model, composed of a single Cauchy law and one or several Gauss laws, is chosen to determine the complex optical indices. The comparison of the extinction coefficients of the different layers shows that the optical properties of each NP are simply added in the blend and multilayer samples. Computer simulations relate this to the low density of nanoparticles

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Mao, Fei. "Réalisation des nanostructures désirées en or et en argent par effet thermique local induit optiquement : Application au stockage de données et à l’imprimante couleur." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASN011.

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Abstract:

This work focuses on the investigation of plasmonic Gold (Au) and Silver (Ag) nanoparticles (NPs) by using optically induced local thermal dewetting technique and their applications. Firstly, Au and Ag NPs are fabricated by a thermal annealing method using a hot oven. This technique allows obtaining Au and Ag NPs, which are randomly distributed in a large area. The NPs sizes and properties are controlled by annealing conditions, such as annealing temperature and duration. Plasmonic properties of Au and Ag NPs are experimentally characterized and compared with the simulation ones performed by the FDTD method. These large-area Au and Ag NPs are demonstrated to be useful for applications in fluorescence enhancement and random laser. Secondly, we demonstrate a robust way to realize desired plasmonic nanostructures by using a direct laser writing method. This technique bases on optically induced local thermal effect allowing the realization of NPs at a small area, i.e. focusing area. By moving thus the laser spot, any desired plasmonic structure can be realized. The NPs sizes and distributions can be controlled by exposure doses (laser power and exposure time) and moving trajectory of the focusing spot resulting in different reflection or transmission colors. By focusing a continuous-wave laser at 532 nm on Au films having 50 nm thickness, we demonstrated for the first time the direct fabrication of plasmonic nanoholes array. These fabricated structures are demonstrated to be very potential for many applications such as data storage, color nanoprinter, fluorescence enhancement, and plasmonics based random laser
This work focuses on the investigation of plasmonic Gold (Au) and Silver (Ag) nanoparticles (NPs) by using optically induced local thermal dewetting technique and their applications. Firstly, Au and Ag NPs are fabricated by a thermal annealing method using a hot oven. This technique allows obtaining Au and Ag NPs, which are randomly distributed in a large area. The NPs sizes and properties are controlled by annealing conditions, such as annealing temperature and duration. Plasmonic properties of Au and Ag NPs are experimentally characterized and compared with the simulation ones performed by the FDTD method. These large-area Au and Ag NPs are demonstrated to be useful for applications in fluorescence enhancement and random laser. Secondly, we demonstrate a robust way to realize desired plasmonic nanostructures by using a direct laser writing method. This technique bases on optically induced local thermal effect allowing the realization of NPs at a small area, i.e. focusing area. By moving thus the laser spot, any desired plasmonic structure can be realized. The NPs sizes and distributions can be controlled by exposure doses (laser power and exposure time) and moving trajectory of the focusing spot resulting in different reflection or transmission colors. By focusing a continuous-wave laser at 532 nm on Au films having 50 nm thickness, we demonstrated for the first time the direct fabrication of plasmonic nanoholes array. These fabricated structures are demonstrated to be very potential for many applications such as data storage, color nanoprinter, fluorescence enhancement, and plasmonics based random laser

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Carufel, Nancy. "Optimisation de la réflectivité des miroirs liquides de nanoparticules d'argent par le contrôle de la formation des nanoparticules." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24876/24876.pdf.

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Corde, Joëlle. "Photo-croissance de nanoparticules d'argent dans des couches SiO2/TiO2 : contrôle des propriétés optiques et électriques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. http://www.theses.fr/2012EPXX0022.

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Monpezat, Arnaud. "Développement d’un procédé compact pour le traitement des gaz rares." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1171.

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Abstract:

Dans le cadre du Traité d’Interdiction Complète des Essais nucléaires, le Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) développe des systèmes de détection des essais nucléaires en se basant sur la mesure des isotopes radioactifs du xénon, tels que le Système de Prélèvement d’Air en Ligne avec l’Analyse des radioXénons. L’adsorption est un procédé adapté pour ce type d’applications mais nécessite l’utilisation de matériaux adsorbants très performants pour piéger et séparer les gaz rares d’intérêt présents dans l’air à l’état de traces. Ce travail doctoral a tout d’abord permis de poser un cadre méthodologique permettant de comparer les matériaux adsorbants disponibles pour séparer le xénon aux faibles pressions partielles et de sélectionner la zéolithe Ag@ZSM-5. De nombreuses techniques ont été employées dont la microscopie électronique à transmission et la simulation ab initio afin d’étudier le vieillissement de ce matériau en conditions procédés, lié aux étapes d’élution en température et aux conditions environnementales, et d’approfondir la connaissance de cet adsorbant. L’influence du support zéolithique sur la formation et la stabilité des particules métalliques, ainsi que l’interaction entre les nanoparticules et le xénon ont en effet été investigués. Finalement la zéolithe Ag@ZSM-5 a été mise en application dans un pilote de laboratoire automatisé. Ce procédé compact de séparation des gaz rares basé uniquement sur des étapes d’adsorption présente des performances encourageantes et permet d’envisager l’utilisation de ce matériau dans des applications variées, de la dépollution de l’air en radon jusqu’à la production industrielle de xénon
In the context of the Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty, the Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) is developing systems to detect nuclear tests based on the xenon radioactive isotopes measurement, such as the Système de Prélèvement d’Air en Ligne avec l’Analyse des radioXénons. Adsorption is a suitable process for this type of application but requires the use of high performance adsorbent materials to trap and separate the rare gases of interest present in the air in trace amounts.In the first instance, this PhD thesis has set a methodological framework to compare the adsorbent materials available to separate xenon at low partial pressures and to select the Ag@ZSM-5 zeolite. Numerous techniques ranging from transmission electron microscopy to ab initio calculation have been employed to study the aging of this material under process conditions, related to the thermal elution steps and environmental conditions. The knowledge of the material has been deepened by studying the influence of zeolite support on the formation and stability of metal particles, as well as the interaction between nanoparticles and xenon. Finally, the Ag@ZSM-5 zeolite was applied in an automated pilot. This compact process for the separation of noble gases based only on adsorption steps shows encouraging performances and allow considering the use of this material in various applications, ranging from decontamination of air polluted by radon to the industrial production of xenon

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Puyo, Maxime. "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." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30270.

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Abstract:

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
4-nitrophenol is commonly used as a model pollutant since its chemical structure is similar to several water pollutants. 4-nitrophenol is electroactive, thus it is used to benchmark sensing devices of which the best take advantage of various nano-objects properties. Among these nano-objects, silver nanoparticles are scarcely used despite their known catalytic properties for the chemical reduction of 4-nitrophenol. We tried to create a silver-nanoparticles-based composite electrode using an original metalorganic approach. This approach has required the development and the study of two starting materials: metalorganic complexes, used as silver nanoparticles precursors, and an easily-tuned carbon electrode. The study of these materials gave us an insight into their properties and the mechanism leading to the final composite electrode. Thanks to this insight and the understanding of the main experimental factors, various silver-nanoparticles-based electrodes have been obtained, presenting different structures of silver nanoparticles. The as-obtained electrodes have been tested for the electrochemical analysis of 4-nitrophenol, bringing to light correlations between the silver nanoparticles structuration and the electrochemical behavior of the 4-nitrophenol. This study has highlighted several leads to improve detection performances. Above all, it has proved that our metalorganic approach was promising for the preparation of miniaturized sensing devices

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Bérard, Rémi. "Formation et croissance par voie plasma d'analogues en laboratoire de poussières d'étoiles : exploration du rôle du rapport C/O et des métaux." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30178.

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Abstract:

La formation des poussières est un sujet fondamental à la fois pour la physique des plasmas froids et pour l'astrophysique. Ce travail de thèse, réalisé à l'interface entre ces deux disciplines, vise à mieux comprendre la formation des poussières d'étoiles. Le sujet est traité de manière expérimentale dans un plasma et discuté dans un cadre élargi aux environnements des étoiles. Nous observons la formation de générations successives de poussières suite à l'injection pulsée d'hexaméthyldisiloxane (HMDSO : Si2O(CH3)3) dans un plasma radiofréquence asymétrique à couplage capacitif et entretenu dans l'argon. Le précurseur moléculaire utilisé contient des éléments d'intérêt pour l'étude des poussières d'étoiles, tels que carbone, oxygène, silicium et hydrogène. Notre démarche permet de suivre la formation des poussières dans le milieu plasma, de les collecter, de les caractériser et de corréler les propriétés du plasma et les caractéristiques des poussières. Nous avons ainsi pu déterminer des conditions optimisées pour la formation de poussières organosiliciées de taille typique de 50 nm. L'un des principaux facteurs affectant la formation des poussières dans les enveloppes d'étoiles est la variation du rapport C/O qui définit deux familles de poussières, silicatées (C/O < 1) et carbonées (C/O >1). Nous avons donc enrichi le mélange Ar/HMDSO en oxygène afin de faire varier le rapport C/O dans le plasma. Au-delà d'une certaine quantité d'oxygène, les poussières ne se forment plus. L'abondance d'oxygène affecte la formation des germes de nucléation dans la phase gaz en les inhibant. A la place, le dépôt d'une matrice siliciée est favorisé. Le rôle des métaux est étudié à l'aide de la pulvérisation d'une cible d'argent durant la formation des poussières organosiliciées. Nous avons démontré la synthèse de poussières de structure composite. Elles sont constituées de nanoparticules d'argent cristallines qui s'associent aux poussières organosiliciées amorphes durant leur phase de croissance. De plus, la présence d'argent s'accompagne d'un large éventail de molécules comprenant des espèces contenant de l'Ag et/ou du Si et des espèces hydrocarbonées. Ces molécules révèlent une chimie complexe autour de trois processus entrant en compétition à l'échelle moléculaire : la formation des poussières impliquant des molécules telles que le SiCH3 ou SiOCH3, des grains métalliques avec des agrégats Agn et des molécules aromatiques de grandes tailles comme C16H10, C24H12 dont les chemins de formation impliquent une chimie radicalaire et possiblement organométallique comme suggéré par la détection d'espèces telles que AgC5H6 et AgC13H8. Ces résultats démontrent l'importance d'approcher la formation des poussières d'étoiles en tenant compte de toute la complexité chimique de ces milieux
Dust formation is a fundamental topic in both cold plasma physics and astrophysics. This PhD thesis, carried out at the interface between these two fields, aims to better understand the formation of stardust. The problem is treated experimentally in cold plasmas and discussed in the context of the environment of evolved stars. We observe the formation of successive generations of dust due to pulsed injection of hexamethyldisiloxane (HMDSO: Si2O(CH3)3) in a capacitively-coupled radiofrequency asymmetric plasma sustained in argon. The used molecular precursor contains potential stardust forming elements, like carbon, oxygen, silicon and hydrogen. Our approach involves different steps: study of the dust formation in the plasma, dust collection, characterization of the dust properties and correlation of the plasma parameters with the dust characteristics. We have thus succeeded to identify optimum conditions for the formation of organosilicon dust with typical size of 50 nm. A major factor impacting dust formation in evolved stars is the variation of the C/O ratio, which is though to determine two large families of stardust, silicates (C/O < 1) and carbonaceous dust (C/O > 1). To explore this effect, we have enriched the Ar/HMDSO mixture with oxygen aiming at a variation of the C/O ratio in the plasma. Above a certain quantity of oxygen, dust is not formed anymore in the plasma. The abundance of oxygen limits dust formation through inhibition of the dust seeds in the gas phase. Instead, deposition of a silica-like matrix is favored. The role of metals is studied through sputtering of a silver target during organosilicon dust formation. We have demonstrated the formation of dust with composite structure in this case. Dust contains crystalline silver nanoparticles that attach to the amorphous organosilicon dust during their growth phase. Moreover, the presence of silver leads to a large variety of molecules composed of species containing Ag and/or Si and hydrocarbon species. Those molecules reveal a complex chemistry around three competitive processes at molecular scale: dust formation involving molecules such as SiCH3 or SiOCH3, metallic grains with clusters of Agn and aromatic molecules of large size such as C16H10 and C24H12, whose formation path involves radicals and possibly an organometallic chemistry as revealed by AgC5H6 and AgC13H8. The above results demonstrate the undoubted necessity to tackle stardust formation by taking into account the chemical complexity of these media

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Maillard, Mathieu. "Synthèse, organisation et anisotropie optique de nanocristaux d'argent." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066436.

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Kiryukhina, Kateryna. "Pâtes à braser à base d'oxalate d'argent pour applications électroniques fortement dissipatives : de l'intérêt des particules nanométriques issues de la décomposition de l'oxalate d'argent." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/3081/.

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Abstract:

Dans le domaine de la micro-électronique hyperfréquence nouvelle génération, les technologies de fabrication des transistors pour amplification de puissance ont fait une percée remarquable, avec des performances permettant d'accroitre le gain de puissance d'un ordre de grandeur par rapport aux solutions actuelles. Cette augmentation s'accompagne d'un dégagement de puissance thermique et les matériaux utilisés actuellement pour le report des puces ne permettent pas de tirer pleinement profits de ces composants à cause de leurs propriétés thermiques limitées. C'est dans ce contexte que s'inscrivent les travaux de cette thèse, qui présente le développement d'un nouveau matériau de report de puce à forte conductivité thermique, mis en œuvre en dessous de 300°C et sous faible pression. Cette méthode tire notamment son originalité de l'utilisation d'un précurseur chimique, l'oxalate d'argent, et de la création transitoire de nanoparticules d'argent au sein même de la brasure, évitant ainsi leur manipulation. Mots-clés: oxalate d'argent, argent, nanoparticules, électronique de puissance, conductivité thermique, spatial Title: Silver oxalate-based solder paste for high power electronic applications: on the interest of nanometric particles formed during silver oxalate decomposition
In the field of new generation power electronic devices, transistor manufacturing technologies made a spectacular breakthrough, with properties that enable to increase the output power by ten, in comparison to currently used solutions. This rise is accompanied by a heat release and currently used die-attach materials, with limited thermal properties, don't enable taking full advantage of these new components. Within this context, this thesis presents the development of a new high thermal conductivity interconnection material, processed under 300°C and a low pressure. This method finds its originality in the several aspects, such as the use of a chemical precursor, silver oxalate, and the transitional creation of silver nanoparticles inside the solder itself, enabling to avoiding their direct handling

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Faucher, Luc. "Utilisation des thiols comme ligand stabilisant pour la préparation de films réfléchissants de nanoparticules d'argent." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25236/25236.pdf.

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Watanabe, Cláudia. "Fate, behavior and ecotoxicology of silver nanoparticles : interactions with natural organic matter in aquatic systems." Thesis, Université de Paris (2019-....), 2020. http://www.theses.fr/2020UNIP7009.

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Abstract:

Lorsqu'elles sont introduites dans l'environnement, les nanoparticules manufacturées (NPs) peuvent interagir avec des molécules biotiques et abiotiques, produisant des NPs transformées, recouvertes par ces molécules, colloïdes naturels. Ces différentes formes de NP doivent être considérées comme de nouveaux matériaux, car elles ont des propriétés différentes des NPs sources libérées dans le milieu naturel. En fait, ces transformations in situ des NPs ont des impacts significatifs sur leurs effets toxicologiques, avec des risques nouveaux ou supplémentaires peu étudiés. Ce projet vise à déterminer, comprendre et prévoir l’impact des molécules naturelles sur les transformations et les effets biologiques des NPs d’Argent, largement utilisés en tant qu’agents antibactériens. Malgré l'intérêt croissant et l'utilisation de ces NPs, les connaissances recueillies sur leurs conséquences pour l'environnement sont encore rares, car la grande majorité des études ne prend pas en compte l'effet de la présence d’enrobages d’origine naturel autour de ces particules. En fait, la plupart des études ne déterminent même pas les effets de la présence de enrobages manufacturés (par opposition aux enrobages naturels) accompagnant les NPs. Généralement, les fabricants de NP ajoutent des enrobages ioniques ou polymériques pour améliorer la mobilité et la stabilité des NPs et leur impact n’est pas systématiquement étudié. Ce projet vise à surmonter les incertitudes actuelles quant à la sécurité environnementale des nanoparticules enrobées et à explorer l'impact des molécules naturelles sur leur risque environnemental. Les objectifs du projet sont les suivants: i) caractériser les NP Ag avec de enrobages manufacturés en l'absence et en présence de molécules naturelles, y compris les substances humiques (HS) et les substances polymériques extracellulaires (EPS), ii) déterminer les effets positifs et/ou néfastes des NPs ainsi transformées sur l'algue Raphidocelis subcapitata et le micro-crustacé Daphnia similis et iii) évaluer le transfert des NPs transformés dans une chaîne alimentaire modèle simplifiée: algue-micro-crustacé. Ce projet vise donc à introduire une évaluationstandardisée et améliorée de l'écotoxicologie afin d'accroître la compétitivité et la sécurité des produits nanostructurés
When introduced in environment, manufactured nanoparticles (NPs) can interact with biotic and abiotic molecules yielding a transformed NP usually coated with these molecules (natural coating). These different forms of the NPs should be considered as new materials because them distinct properties from the released NPs forms. In fact, these in situ transformations of the NPs have relevant impacts on their toxicological effects, having new or additional risks still not studied. This project aims to determine, understand and predict the impact of natural molecules in the transformations and bioeffects of Ag NPs, widely used as antibacterial agents. Despite the growing interest and use of these NPs, the gathered knowledge on their environmental consequences is still scarce, since the large majority of the studies do not consider the effect of the presence of natural coatings around the particles. In fact, most of the studies do not even determine the effects of the presence of manufactured coatings. Generally, NPs manufacturers add ionic or polymeric coatings to improve their mobility and stabilization in terms of size. Although the possible effects of these manufacturedcoatings in the NPs behavior there is not systematically studied about their impact. This project aims to overcome the current uncertainty about the environmental safety of manufactured coated NPs, and explore the impact of natural molecules on their environmental risk. The project objectives are: i) characterize the manufactured coated Ag NPs in absence and presence of natural molecules including Humic Substances (HS) and Extracellular Polymeric Substances (EPS), ii) determinate the biocompatible and bioadverse effects of the transformed NPs on the algae Raphidocelis subcapitata and the microcrustacean Daphnia similis and iii) evaluate the transfer of the transformed NPs in the food chain alga-microcrustacean. Thus, this project purposes to introduce a standardized and improved evaluation of the ecotoxicology in order to increase the competitiveness and safety of nanostructured products
Quando introduzidas no ambiente, nanopartícula (NP) podem interagir com moléculas bióticas e abióticas produzindo uma NP transformada geralmente revestida com essas moléculas (revestimento natural). Essas diferentes formas de NPs devem ser consideradas como novos materiais, pois possuem propriedades distintas dos formulários liberados dos NPs. De fato, essas transformações in situ das NPs apresentam impactos relevantes em seus efeitos toxicológicos, tendo riscos novos ou adicionais ainda não estudados. Este projeto tem como objetivo determinar, entender e prever o impacto de moléculas naturais nas transformações e efeitos biológicos dos NPs de Ag, amplamente utilizados como agentes antibacterianos. Apesar do crescente interesse e uso desses NPs, o conhecimento acumulado sobre suas conseqüências ambientais ainda é escasso, uma vez que a grande maioria dos estudos não considera o efeito da presença de revestimentos naturais ao redor das partículas. De fato, a maioria dos estudos nem sequer determina os efeitos da presença de revestimentos fabricados. Geralmente, os fabricantes de NPs adicionam revestimentos iônicos ou poliméricos para melhorar sua mobilidade e estabilização em termos de tamanho. Embora os possíveis efeitos desses revestimentos fabricados no comportamento dos NPs não sejam sistematicamente estudados sobre seu impacto. Este projeto visa superar a atual incerteza sobre a segurança ambiental de NPs revestidos fabricados e explorar o impacto de moléculas naturais em seus riscos ambientais. Os objetivos do projeto são: i) caracterizar os NPs de Ag revestidos fabricados na ausência e presença de moléculas naturais, incluindo Substâncias Húmicas (HS) e Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS), ii) determinar os efeitos biocompatíveis e bioadversos dos NPs transformados nas algas Raphidocelis subcapitata e o microcrustáceo Daphnia similis e iii) avaliar a transferência dos NPs transformados na cadeia alimentar de microcrustáceos algas. Assim, este projeto tem como objetivo introduzir uma avaliação padronizada e aprimorada da ecotoxicologia, a fim de aumentar a competitividade e a segurança dos produtos nanoestruturados

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Resano-Garcia, Amandine. "Élaboration par ablation laser en milieu liquide de nanoparticules métalliques : caractérisation et modélisation des réponses plasmoniques des nanoparticules d’or et d’argent." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0320/document.

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Abstract:

Les nanoparticules métalliques (NPs) présentent des propriétés optiques (PO) uniques provenant de l’oscillation collective de leurs électrons. Cet effet se traduit par l'émergence d'une bande plasmon dont les caractéristiques peuvent être modulées par la taille, la forme, la nature des NPs et le milieu hôte. Il existe de nombreuses méthodes pour la préparation de ces NPs, l'une d'entre elles est l'ablation laser en milieu liquide (ALML). Cette technique offre certains avantages comme la simplicité, l’adaptabilité et des NPs dépourvues de contamination. Ses principaux inconvénients sont la productivité et le contrôle de la taille et de la forme des NPs. Ce travail est consacré à l'élaboration de NPs d’Ag par l’ALML et à l'étude théorique de leurs PO. Nous donnons dans ce manuscrit, les résultats de l'optimisation des paramètres d'élaboration conduisant à l'obtention de distributions en NPs reproductibles et contrôlées. Les PO de ces NPs sont mesurées et comparées à des modèles physiques spécifiques basés sur la théorie des milieux effectifs (EMT). L'EMT, telle que le modèle de Maxwell-Garnett, permet de décrire les PO de NPs monodisperses. Cependant, les voies de préparation classiques conduisent inévitablement vers des NPs montrant une distribution de forme et de taille qui induit des changements drastiques sur leurs PO. Le modèle SDEMT est proposée pour le calcul de la fonction diélectrique effective et du coefficient d'absorption de solutions colloïdales de NPs métalliques. Contrairement à Maxwell-Garnett, ce modèle donne une meilleure description des spectres d'absorption et d’ellipsométrie mesurés sur des échantillons contenant des NPs d’Ag et d’Au
Metal nanoparticles (NPs) exhibit unique optical properties (OP) coming from the collective oscillations of their electrons. This effect is translated by the emergence of a band of plasmon, the characteristics which can be modulated by the size, the shape and the nature of the NPs as well as by the environment of the host. There are many methods for the preparation of NPs, and one of them is the pulsed-laser ablation in liquid (PLAL). This technique offers some advantages such as simplicity, versatility and surface NP without contamination (reducing agent residues and/or stabilizers). Its main drawbacks are the lacks of productivity and control of the NP size and shape. This work is devoted to elaboration of Ag NPs by PLAL and theoretical investigation of their OP. We give here the results about the optimization of elaboration parameters leading to obtaining reproducible and controlled distributions of Ag NPs. The OP of these NPs are measured and compared to specific physical models based on the effective medium theory (EMT). Classical EMT such as Maxwell Garnett approximation allows describing the OP of monodisperse NPs. However, conventional preparation routes unavoidably conduct to NPs showing a shape and a size distribution which induces drastic changes in the OP. A SDEMT model which considers the shape dispersion is proposed for the calculation of the effective dielectric function and absorption coefficient of colloidal solution of metal NPs in water. Contrary to the conventional theory, this model gives a better description of the measured absorption and ellispometry spectra of sample containing Ag and Au NPs

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Pugliara, Alessandro. "Elaboration of nanocomposites based on Ag nanoparticles embedded in dielectrics for controlled bactericide properties." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30324/document.

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Abstract:

Les nanoparticules (NPs) d'Ag sont très utilisées dans le secteur de la santé, dans l'industrie alimentaire et dans les produits de consommation pour leurs propriétés antimicrobiennes. Le grand rapport surface sur volume des NPs d'Ag permet une augmentation importante du relargage d'Ag comparé au matériau massif et donc une toxicité accrue vis à vis des micro-organismes sensibles à cet élément. Ce travail de thèse présente une évaluation des propriétés antimicrobiennes de petites NPs d'Ag (<20 nm) enrobées dans des matrices de silice sur la photosynthèse d'algues vertes. Deux techniques d'élaboration par voie physique ont été utilisées pour fabriquer ces nanocomposites: (i) l'implantation ionique à basse énergie et (ii) la pulvérisation d'Ag couplée avec la polymérisation plasma. Les propriétés structurales et optiques de ces nanostructures ont été étudiées par microscopie électronique à transmission, réflectivité et ellipsométrie. Cette dernière technique, couplée à un modèle basé sur l'approximation quasi-statique de type Maxwell-Garnett, a permis la détection de petites variations dans la taille et la densité des NPs d'Ag. Le relargage d'argent de ces NPs d'Ag enrobées dans des diélectriques a été mesuré par spectrométrie de masse après immersion dans de l'eau tamponnée. La toxicité à court terme de l'Ag sur la photosynthèse d'algues vertes, Chlamydomonas reinhardtii, a été évaluée par fluorométrie. L'enrobage des nanoparticules dans un diélectrique réduit leur interaction avec l'environnement, et les protège d'une oxydation rapide. La libération d'Ag bio-disponible (impactant sur la photosynthèse des algues) est contrôlée par la profondeur à laquelle se trouvent les NPs d'Ag dans la matrice hôte de silice. Cette étude permet d'envisager le design de revêtements à effet biocide contrôlé. En couplant les propriétés antimicrobiennes de ces NPs d'Ag enrobées à leur qualité d'antenne plasmonique, ces nanocomposites peuvent être utilisés pour détecter et prévenir les premières étapes de la formation de biofilms sur des surfaces. Ainsi, une dernière partie de ce travail est dédiée à l'étude de la stabilité et de l'adsorption de protéines fluorescentes Discosoma rouges recombinantes (DsRed) sur ces surfaces diélectriques avec la perspective du développement de dispositifs SERS
Silver nanoparticles (AgNPs) because of their strong biocide activity are widely used in health-care sector, food industry and various consumer products. Their huge surface-volume ratio enhances the silver release compared to the bulk material, leading to an increased toxicity for microorganisms sensitive to this element. This work presents an assessment of the biocide properties on algal photosynthesis of small (<20 nm) AgNPs embedded in silica layers. Two physical approaches were used to elaborate these nanocomposites: (i) low energy ion beam synthesis and (ii) combined silver sputtering and plasma polymerization. These techniques allow elaboration of a single layer of AgNPs embedded in silica films at defined nanometer distances (from 0 to 7 nm) beneath the free surface. The structural and optical properties of the nanocomposites were studied by transmission electron microscopy, reflectance spectroscopy and ellipsometry. This last technique, coupled to modelling based on the quasi-static approximation of the classical Maxwell-Garnett formalism, allowed detection of small variations over the size and density of the embedded AgNPs. The silver release from the nanostructures after immersion in buffered water was measured by inductively coupled plasma mass spectrometry. The short-term toxicity of Ag to the photosynthesis of green algae, Chlamydomonas reinhardtii, was assessed by fluorometry. Embedding AgNPs reduces their interactions with the buffered water, protecting the AgNPs from fast oxidation. The release of bio-available silver (impacting on the algal photosynthesis) is controlled by the depth at which AgNPs are located for the given host silica matrix. This provides a procedure to tailor the biocide effect of nanocomposites containing AgNPs. By coupling the controlled antimicrobial properties of the embedded AgNPs and their quality as plasmonic antenna, these coatings can be used to detect and prevent the first stages of biofilm formation. Hence, the last part of this work is dedicated to a study of the structural stability and adsorption properties of Discosoma recombinant red (DsRed) fluorescent proteins deposited on these dielectric surfaces with perspectives of development of SERS devices

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Biver, Emeric. "Etude et mise en oeuvre des procédés lasers pour le développement de la microélectronique 3D-System in Package." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4025/document.

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Abstract:

Le 3D-SiP, 3D-System in package, est une branche de la microélectronique visant à intégrer de manière hétérogène divers composants pour obtenir des microsystèmes compacts, pensants et communiquants. Cette thèse a pour objet l'étude de deux procédés laser pour fabriquer des microsystèmes 3D-SiP sur support flexibles. On étudie dans un premier temps l'ablation laser de polymère pour réaliser des cavités dans lesquelles des composants microélectroniques peuvent être placés. On utilise du poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) dopé et greffé avec du pyrène, chromophore absorbant dans l'UV et on montre que, bien que le greffage du chromophore sur les chaînes du polymère améliore l'homogénéité, la qualité de l'ablation est suffisante lorsque le pyrène est simplement dispersé. On modifie également le PMMA avec du N3 pour le rendre réticulable et on constate l'apparition de structures surfaciques périodiques après ablation, dont on explique les mécanismes de formations probables. Dans un second temps, on étudie le dépôt de lignes conductrices par LIFT, Laser-Induced Forward Transfer, technique permettant de transférer par laser un matériau préalablement déposé sur un substrat donneur transparent. On utilise une encre contant des nanoparticules d'argent fusionnant après recuit pour imprimer goutte après goutte des lignes conductrices. On étudie l'éjection et le dépôt d'encre à grande vitesse (0,5 MHz) et on obtient pour la première fois des images d'éjections de plusieurs jets d'encre successifs. On démontre la possibilité d'imprimer des lignes conductrices à la vitesse de 4,3 m/s et on discute les critères clefs pour le contrôle de ce procédé
3D-System in package (3D-SiP) is a branch of microelectronics that aims at integrating several heterogeneous components into the same package, thus forming a compact device able to communicate and process data. The goal of this thesis is to study two laser processes to build 3D-SiP microsystems on flexible substrates. In a first part, we study the laser ablation of cavities in polymer in which microchips can be inserted. We use poly(methyl methacrylate) (PMMA) doped and grafted with pyrene, a chromophore which absorbs in the UV range. We show that grafting the pyrene on the polymer side-chains increases the homogeneity but that the quality of ablation is sufficient when the pyrene is simply dispersed in the matrix. We also modify the PMMA with N3 to make it cross-linkable and we observe the formation of laser-induced periodic surface structures upon laser irradiation. We discuss the mechanism most likely to explain their formation. On a second part, we use the LIFT (laser-induced forward transfer) technique, which uses a laser pulse to print a material deposited on a transparent donnor substrate. Using a silver nanoparticles ink, we deposit droplets that coalesce and form lines. We study the ejection and printing at high speed (0,5 MHz) and we visualize for the first time the ejection of several succesive jets. We show that it is possible to print electrical connections at 4.3 m/s and we discuss the criteria to control the process

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Andrieux-Ledier, Amandine. "Elaboration de nanoparticules d'argent par réduction de sels métallo-organiques : contrôle de taille, stabilité, organisation et propriétés physiques." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066564.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la synthèse de nanoparticules d’argent de taille contrôlée. Ces nanoparticules sont obtenues par réduction de sels d’argent métallo-organiques RAg(PPh3)n (R=Cl, Br ou NO3 et n=1 ou 3) par le tert-butylamine borane, en présence d’alcanethiols. Le choix flexible du groupement fonctionnel, du nombre de PPh3 dans ces sels ainsi que de la température de réaction, nous ont permis d’obtenir des nanoparticules d’argent habillées d’alcanethiols de diamètre contrôlé compris entre 2,5 et 7,1 nm. Nous avons mis en évidence l’échange des ligands PPh3 par les alcanethiols durant la croissance des nanoparticules. Alors que sous air sec, les nanoparticules d’argent sont stables, à l’air ambiant, nous observons leur abrasion. Ce processus est attribué à l’oxydation de l’argent par le couple redox O2/H2O. Le chauffage doux à l’air pendant 4 jours de nanoparticules d’argent organisées induit leur coalescence sous la forme de triangles d’argent cristallisés. De par leur uniformité en taille et forme, les nanoparticules d’argent forment des supracristaux, après dépôt sur un substrat solide dont les morphologies et les structures cristallines dépendent de la nature du solvant, de la longueur de chaîne alcanethiol et de la taille des nanoparticules. Par diffusion Raman basse-fréquence, nous avons montré que la cristallinité des nanoparticules affecte leurs vibrations. De plus, les nanoparticules d’argent organisées servent de substrat pour la diffusion Raman exaltée en surface (SERS) et donne un fort signal SERS des alcanethiols adsorbés à leur surface. Enfin, nous avons étendu cette approche à la synthèse de nanoparticules de cuivre de différentes tailles et formes
This thesis was devoted first to the synthesis of size controlled silver nanoparticles. The nanoparticles are obtained by reducing a metallo-organic silver salt RAg(PPh3)n (R=Cl, Br or NO3 and n=1 or 3) with tert-butylamineborane in presence of alcanethiols. The flexible choice of functional group and number of PPh3 in these salts as well as of the reaction temperature allows us to obtain alkanethiol coated silver nanoparticles with diameter ranging from 2. 5 to 7. 1 nm, with a low size distribution. We get evidence that particle growth occurs via the ligand replacement of PPh3 by alkanethiol. Whereas under dry air, silver nanoparticles are stable, under ambient air, we observe their etching. This process is thus due to the oxidation of silver by the redox couple O2/H2O. By annealing organized silver nanoparticles at a mild temperature (50° C) during 4 days, we observe the formation of well crystallized silver triangles. Due to their uniformity in size and shape, silver nanoparticles have a strong tendency to form 3D supracrystals after deposition on a solid substrate. Their morphologies and crystalline structures are shown to depend on the nature of the solvent, alkanethiol chain length and nanoparticle size. Using low-frequency Raman scattering, we demonstrate that crystallinity of silver nanoparticles modifies their vibrations. We show that the self-organized silver nanoparticles can be used as Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) substrate and provide a high SERS signal of alkanethiol ligands. Finally, we show that it is possible to successfully generalize this metallo-organic approach to the synthesis of copper nanoparticles with different sizes and shapes

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Grillet, Nadia. "Réponse optique de nano-objets uniques d'argent : couplage plasmonique et photo-oxydation." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728160.

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Abstract:

La réponse optique de nanostructures métalliques est caractérisée par une amplification locale du champ électromagnétique appelée Résonance Plasmon de Surface (RPS) reliée à leur nature et leur morphologie. Pour étudier la réponse optique d'une nanoparticule unique, un dispositif ultra-sensible de spectroscopie à modulation spatiale utilisant une source de lumière blanche a été développé : il permet de mesurer la section efficace d'extinction absolue de nano-objets uniques sur un large domaine spectral (300-900 nm). Des images de microscopie électronique à transmission peuvent être obtenues indépendamment sur les mêmes objets. On a ainsi une corrélation directe entre la morphologie des nanoparticules et leur signature optique. Ce travail de thèse a permis d'une part de mettre en évidence les paramètres qui entrent en jeu dans le processus de vieillissement de nanoparticules uniques d'argent sous éclairement. En particulier, l'étude de nanocubes d'argent révèle une " sphérisation " et une photo-oxydation au cours du temps due à la partie UV du spectre. D'autre part, des mesures réalisées sur des doublets de nanocubes d'argent en interaction ont montré l'importance de la morphologie à l'interface entre les deux nanoparticules sur le couplage plasmonique. Pour une excitation lumineuse longitudinale, on observe, outre le décalage de la RPS vers les basses énergies lorsque la distance interparticule diminue, un dédoublement de cette bande de résonance. Des calculs théoriques réalisés avec la méthode DDA ont permis de corréler ce phénomène de dédoublement à des variations de courbure de surface dans la zone interparticule liées principalement au rognage des arêtes des cubes

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Nadal, Elie. "Etude expérimentale et théorique des propriétés optiques de nanocomposites plasmoniques fabriqués par irradiation laser et sous flux solaire concentré." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0029/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de nanocomposites plasmoniques et, plus particulièrement, sur des couches minces de polymère dopées en nanoparticules d'or et d'argent. Les travaux réalisés concernent le développement de deux approches de fabrication originales fondées sur la synthèse in situ de nanoparticules dans une matrice de polymère sous irradiation. La première méthode envisagée étudie l’organisation de nanoparticules d’or dans les films de polymères en les irradiant de manière contrôlée dans l'espace par interférométrie laser. Ainsi, nous obtenons des réseaux de nanoparticules qui révèlent des propriétés de diffraction atypiques dont la réponse spectrale dépend fortement de la réponse plasmonique du système. Nous appelons ce phénomène diffraction amplifiée par plasmon. La seconde approche de fabrication développée a pour but de réaliser la synthèse de nanoparticules in situ dans des films de polymère sous rayonnement solaire concentré. Nous nous sommes intéressés, en particulier, à l'influence de l'irradiation solaire concentrée sur les processus de formation des nanoparticules et sur leur morphologie finale, dans le but de contrôler les propriétés optiques du système. Nous avons notamment montré qu’il est possible de contrôler la taille des nanoparticules d’or formées in situ dans les films de polymère, en faisant varier le flux du rayonnement solaire. En parallèle de ces travaux expérimentaux, une approche semi-analytique combinant une description des matériaux en termes de milieux effectif à la méthode RCWA (Rigorous Coupled Wave Analysis), a été développée pour calculer les propriétés optiques des nanocomposites
This dissertation deals with the study of plasmonic nanocomposites and, more precisely, polymer thin films loaded with gold and silver nanoparticles. In this work, we developed two original fabrication techniques based on in situ synthesis of nanoparticles in polymer films under irradiation. In the first approach, our aim is to control the organization of the nanoparticles within the polymer films by using a spatially controlled irradiation by laser interferometry. We show that the plasmonic nanoparticle gratings thus formed present unusual diffractive properties that strongly depend on the plasmonic features of the system. We call this phenomena plasmon enhanced diffraction. In a second method, we study in situ synthesis of nanoparticles in polymer thin films under concentrated solar irradiation. This study is focused on the effect of concentrated solar irradiation on the growth mechanism and the morphology of the nanostructures. We have shown that it is possible to control the size of the gold nanoparticles synthesized in situ by varying the solar flux. Along with experiments, we developed a semi-analytical approach that combines modeling of the materials as effective media with the RCWA method (Rigorous Coupled Wave Analysis), which allows us to compute the optical properties of the nanocomposites

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Lantiat-Baillargue, David Girardeau Thierry Babonneau David Camelio Sophie. "Morphologie et auto-organisation de nanoparticules d'argent dispersées dans les matrices diélectriques influence sur les propriétés optiques /." Poitiers : I-Médias, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/index.php?id=689.

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Lantiat-Baillargue, David. "Morphologie et auto-organisation de nanoparticules d'argent dispersées dans les matrices diélectriques : influence sur les propriétés optiques." Poitiers, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2008/Lantiat-Baillargue-David/2008-Lantiat-Baillargue-David-These.pdf.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est d’ajuster la position spectrale de la résonance plasmon de surface de nanoparticules de métaux nobles dispersées dans un matrice diélectrique, en contrôlant leur morphologie et leur organisation spatiale. Nous montrons que lorsque la croissance est réalisée sur des substrats plans, il est possible de jouer sur la nature de la matrice pour modifier le rapport d’aspect hauteur sur diamètre H/D des particules, et donc leur réponse optique. Des analyses structurales quantitatives menées par microscopie électronique en transmission à balayage (HAADF-STEM) font apparaître que H/D est une fonction décroissante du diamètre D, indépendamment de la quantité de métal déposé. Afin de comprendre ces effets de la matrice sur les propriétés structurales et optiques des particules, différentes études (influence du métal et de la quantité déposés, présence d’une couche tampon, influence des conditions d’élaboration, vitesse de recouvrement des particules,. . . ) sont menées et des simulations numériques des spectres de transmission sont réalisées en intégrant dans un modèle de Yamaguchi les paramètres structuraux issus de l’analyse HAADF. Une autre approche consiste à utiliser des surfaces d’alumine nanostructurées afin d’induire une organisation surfacique des particules et ainsi entraîner une anisotropie de leurs propriétés optiques. Nous montrons que selon la géométrie de dépôt utilisée (incidence normale, incidence rasante, orientation et angle d’incidence du flux atomique), il est possible par effet d’ombrage de sélectionner le type de facettes sur lesquelles la croissance a lieu, et par conséquent d’organiser les nanoparticules d’argent sur la surface sous forme de bandes ou de chaînes linéaires, dont les propriétés optiques présentent une dépendance à la polarisation de la lumière incidente
The aim of this work is to adjust the spectral position of the surface plasmon resonance of noble-metal nanoparticles embedded in a dielectric matrix by tailoring their morphology and their spatial organization. We show that when the growth is performed on plane substrates, it is possible to modify the aspect ratio of the particles H/D, and thus their optical response by changing the nature of the matrix. Quantitative structural analyzes carried out by using high angle annular dark field scanning transmission electronic microscopy (HAADF-STEM) imaging reveal that H/D is a decreasing function of the diameter D, independently of the deposited metal amount. In order to understand these effects of the matrix on the structural and optical properties of the particles, various studies (influence of the metal and deposited amount, presence of a buffer layer, influence of the elaboration conditions, covering rate of the particles,. . . ) are presented and numerical simulations of the optical spectra are proposed by integrating the structural parameters from the HAADF analysis in a model of Yamaguchi. A second step consists in using nanostructured sapphire surfaces in order to induce a surface organization of the particles, and thus to involve an anisotropy of their optical properties. We show that according to the geometry used during the deposition (normal incidence, grazing incidence, orientation and angle of incidence of atomic flux), it is possible to select the type of facets on which the growth takes place (shadowing effect), and consequently to elaborate self-organized systems of metal nanoislands constituted of stripes or linear chains of particles, whose optical properties display a light-polarization dependence

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Battie, Yann. "Mécanismes de croissance in situ et propriétés optiques de nanoparticules d'argent spatialement organisées dans des films diélectriques mésostructures." Saint-Etienne, 2009. http://www.theses.fr/2009STET4023.

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Les nanoparticules d’argent présentent des propriétés électromagnétiques spécifiques liées à leur morphologie, à la distance inter-particulaire et à l’indice de réfraction du milieu hôte. La maîtrise de ces différents paramètres est à la base du contrôle des propriétés optiques des matériaux contenant ces nanoparticules et pourrait être utilisée pour la réalisation de fonctions optiques et photoniques ad hoc. Le travail de thèse porte sur l’étude des mécanismes de croissance in situ de nanoparticules d’argent dans une matrice diélectrique par réduction d’un sel d’argent dans des films mésostructurés élaborés par voie sol gel. La mésostructure sert de moule pour la croissance des nanoparticules dont la taille est ainsi contrôlée de même que l’organisation spatiale. Trois protocoles de réduction sont comparés : la réduction thermique, chimique et optique. Ces études mettent en évidence l’influence du protocole de réduction sur les propriétés optiques et sur la localisation spatiale des nanoparticules dans le film. Les mécanismes mis en jeu tels que l’oxydation et la diffusion de l’argent dépendent directement du procédé utilisé. Les résultats obtenus ont permis la réalisation de différentes structures complexes allant de la monocouche de nanoparticules périodiquement réparties à la surface d’un film aux structures 3D similaires à des cristaux photoniques mais de dimensions sub-longueur d’ondes

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Andrieux, Ledier Amandine. "Elaboration de nanoparticules d'argent par réduction de sels métallo-organiques : contrôle de taille, stabilité, organisation et propriétés physiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00827520.

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Cette thèse porte sur la synthèse de nanoparticules d'argent de taille contrôlée. Ces nanoparticules sont obtenues par réduction de sels d'argent métallo-organiques RAg(PPh3)n (R=Cl, Br ou NO3 et n=1 ou 3) par le tert-butylamine borane, en présence d'alcanethiols. Le choix flexible du groupement fonctionnel, du nombre de PPh3 dans ces sels ainsi que de la température de réaction, nous ont permis d'obtenir des nanoparticules d'argent habillées d'alcanethiols de diamètre contrôlé compris entre 2,5 et 7,1 nm. Nous avons mis en évidence l'échange des ligands PPh3 par les alcanethiols durant la croissance des nanoparticules. Alors que sous air sec, les nanoparticules d'argent sont stables, à l'air ambiant, nous observons leur abrasion. Ce processus est attribué à l'oxydation de l'argent par le couple redox O2/H2O. Le chauffage doux à l'air pendant 4 jours de nanoparticules d'argent organisées induit leur coalescence sous la forme de triangles d'argent cristallisés. De par leur uniformité en taille et forme, les nanoparticules d'argent forment des supracristaux, après dépôt sur un substrat solide dont les morphologies et les structures cristallines dépendent de la nature du solvant, de la longueur de chaîne alcanethiol et de la taille des nanoparticules. Par diffusion Raman basse-fréquence, nous avons montré que la cristallinité des nanoparticules affecte leurs vibrations. De plus, les nanoparticules d'argent organisées servent de substrat pour la diffusion Raman exaltée en surface (SERS) et donne un fort signal SERS des alcanethiols adsorbés à leur surface. Enfin, nous avons étendu cette approche à la synthèse de nanoparticules de cuivre de différentes tailles et formes

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Diop, Daouda Keïta. "Synthèse par pulvérisation magnétron et caractérisation de couches minces photochromes." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2293/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse rentrent dans le cadre de l'ANR Photoflex (2013-2016) qui vise à mettre au point une technologie d'impression laser sans contact, pour créer des motifs actualisables ou permanents à caractère unique sur tout type de support, en particuliers des supports souples. Nous rapportons la synthèse par technique de pulvérisation magnétron en mode réactif et à température ambiante de films minces nanocomposites photochromes constitués de nanoparticules d'Ag entre deux couches nanoporeuses de TiO2. Ces films sont déposés sur des substrats souples tels qu'un plastique transparent (PET) et un papier diffusant. Nous montrons que lorsque le TiO2 est élaboré en régime de pulvérisation élémentaire, le film nanocomposite est coloré en raison de la présence de nanoparticules d'Ag métalliques induisant une résonance de plasmons de surface localisés dans le visible. En revanche, en régime de pulvérisation composite, le film nanocomposite est incolore car l'Ag s'oxyde lors de son recouvrement par le TiO2. Nous avons démontré que les échantillons incolores peuvent se colorer sous insolation laser UV (244 nm) dû à la réduction de l'Ag oxydé puis à la croissance de nanoparticules d'Ag métalliques par coalescence ou par mûrissement d'Ostwald. De plus, l'insolation laser visible (647 nm) à de faibles éclairements (quelques W.cm-2) de ce type de film ou des films initialement colorés donne lieu à des changements morphologiques des nanoparticules d'Ag qui modifient l'absorbance du film et entraînent une modification de la coloration de l'échantillon. Nous avons étudié l'influence des conditions de dépôt (épaisseur de la couche de recouvrement des nanoparticules, épaisseur de la sous-couche de TiO2, quantité d'Ag, temporisation après dépôt d'Ag, traitement plasma des nanoparticules d'Ag, multicouches) afin d'optimiser les effets de photochromisme en amplitude et en vitesse. Tous les mécanismes de photochromisme sont répétables durant des processus cycliques d'insolation UV/Visible. Pour de forts éclairements en laser visible (plusieurs dizaines de kW.cm-2), nous avons observé sur des films nanocomposites déposés sur verre, des changements de couleurs dépendants de la direction de polarisation du faisceau sonde, liés à la croissance thermique et à l'auto-organisation de l'Ag selon un réseau périodique de chaînes de nanoparticules. Contrairement aux faibles éclairements, les couleurs photo-induites sont permanentes et présentent un caractère dichroïque. Cette étude ouvre des perspectives intéressantes en termes d'applications, notamment pour l'authentification et la traçabilité de produits manufacturés, le stockage de données, les nouvelles générations de datamatrix, etc
These thesis works are within the framework of the ANR Photoflex (2013-2016), which aims to develop a contactless laser printing technology, in order to create updatable or permanent patterns of unique character on any types of supports, especially flexible supports. We report on a reactive magnetron sputtering-based deposition method to synthesize, at room temperature, photochromic nanocomposite thin films consisting of Ag nanoparticles sandwiched between nanoporous TiO2 layers. These films are deposited on flexible substrates such as a transparent plastic (PET) and a diffusing paper. We show that when the TiO2 is elaborated in the metallic sputtering mode, the nanocomposite film is colored due to the formation of metal Ag nanoparticles inducing a localized surface plasmon resonance in the visible range. In contrast, in the compound sputtering mode, the nanocomposite film is colorless because the Ag nanoparticles are oxidized during their capping by the TiO2. We have demonstrated that the colorless samples can be colored under UV laser irradiation (244 nm) due to the reduction of oxidized silver, followed by the growth of metallic Ag nanoparticles by coalescence or Ostwald ripening. Moreover, visible laser irradiation at low irradiances (few W.cm-2) of the colored films gives rise to changes in the particle morphology that modifies the absorbance of the films and results in sample color changes. We have investigated the influence of the deposition conditions (capping layer thickness of nanoparticles, TiO2 buffer layer thickness, Ag amount, holding time after Ag deposition, plasma annealing of Ag nanoparticles, multilayer) in order to optimize the photochromic effects in amplitude and in speed. All the mechanisms are repeatable during UV/Visible irradiation cyclic processes. For strong visible laser irradiances (several tens of kW.cm-2), we observed on nanocomposite films deposited on glass, color changes dependent on the polarization direction of the probe beam, related to the thermal growth and to the self-organization of Ag according to a periodic grating of nanoparticle chains. Contrary to low irradiances, the photo-induced colors are permanent and have a dichroic character. This study opens up interesting possibilities in terms of applications, including authentication and traceability of manufactured products, data storage, the new generation of datamatrix, etc

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Awada, Chawki. "Nature cohérente et incohérente de la réponse de Second Harmonique dans les nanostructures métalliques d'or et d'argent." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00563278.

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Abstract:

Dans ce travail, les propriétés optiques non linéaires de différentes nanostructures métalliques à base d'or et d'argent sont étudiées. En particulier, une attention particulière est portée à la nature cohérente ou incohérente de la réponse. Pour cela, la technique de la Génération du Second Harmonique (SHG) est employée. C'est en effet l'une des méthodes optiques non linéaires les plus simples pour mettre en évidence cette nature cohérente ou incohérente de la réponse. Les échantillons utilisés pour cette mise en évidence sont constitués d'une part par des films diélectriques dopés par des nanoparticules bimétalliques d'alliages du type AuAg de différentes fractions molaires en or pour la réponse incohérente et d'autre part par des réseaux de nanocylindres d'or de différentes tailles disposés selon trois configurations géométriques (carrée, hexagonale et aléatoire) sur un substrat pour la réponse cohérente. La majeure partie du travail est dévolue à l'étude de la propagation et du doublage de fréquence en régime de faisceaux gaussiens et impulsions courtes dans les films diélectriques dopés par des nanoparticules bimétalliques en raison de phénomènes supplémentaires observés simultanément à la conversion de fréquence : absorption et réfraction non linéaire, phase de Gouy... Par la méthode des franges de Maker, les valeurs absolues des composantes de la susceptibilité non linéaire d'ordre 2 de ces films sont mesurées puis les valeurs absolues de l'hyperpolarisabilité quadratique des nanoparticules sont estimées sur la base d'un modèle de réponse incohérente. Enfin, une étude préliminaire sur la génération de continuum de lumière est présentée. La nature cohérente de la réponse SHG est recherchée dans les réseaux de nanocylindres. Nous montrons que l'origine de la réponse est associée à l'existence de défauts de surface dans ces nanostructures et donc conserve un caractère incohérent. Toutefois, nous avons pu mettre en évidence des effets associés à la taille des nanocylindres et à l'organisation des nanocylindres sur le substrat, ce dernier effet étant attaché à un caractère cohérent de la réponse

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Michaud, Thomas. "Développement de nouvelles pâtes à base de nanoparticules métalliques pour du frittage basse température." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI050.

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Abstract:

Les nanoparticules métalliques ont la particularité de fritter à des températures bien inférieures que les microparticules. Les pâtes de frittage à base de nanoparticules d'argent (Ag) sont commercialisées pour assembler des puces d'électronique de puissance à leur substrat. L’assemblage se fait classiquement entre 200 et 300°C, sous contrainte. Le joint métallique final obtenu possède d’excellentes propriétés de conductivités électrique et thermique. La température de fusion théorique du joint, une fois densifié, est égale à la température de fusion de l’Ag massif (962°C). Cette propriété fait de ce nanomatériau une excellente alternative dans l’électronique de puissance « haute température ». Le coût de l’argent, qui est un métal précieux, reste un frein à l’utilisation de ces pâtes de frittage. Une alternative pour baisser les coûts est de remplacer les nanoparticules d’argent par des nanoparticules de cuivre. Le cuivre possède des propriétés de conductivités très proches de celles de l’argent. Un obstacle majeur à l’intégration de nanoparticules de cuivre dans des pâtes de frittage est la propension du cuivre à s’oxyder. L’oxydation des nanoparticules empêche le frittage et diminue fortement les propriétés mécaniques ainsi que la conductivité du joint métallique final. En plus de cela, le cuivre, même non oxydé, est moins réactif lors du frittage et nécessite des températures plus élevées pour une bonne densification que l’argent. La stratégie choisie pour protéger les nanoparticules de cuivre de l’oxydation a été de les encapsuler dans un polymère ou avec une fine couche d’argent. L’obtention de systèmes cœur-coquille Cu@Ag, en plus d’augmenter la résistance face à l’oxydation, permet d’améliorer le frittage des joints. Une fois densifiés, les joints à base de nanoparticules Cu@Ag sont capables de résister à des contraintes mécaniques élevées
Metallic nanoparticles have the particularity to sinter at lower temperatures compared to microparticles. Silver (Ag) nanoparticles based sintering pastes are commercially available for assembling power electronics chips to their substrates. The assembly is performed between 200 and 300°C, generally under pressure (Hot Pressing) and the resulting metallic joint has excellent thermal and electrical conductivity properties. The theoretical melting temperature of the resulting densified joint corresponds to the melting temperature of bulk silver (962°C), making the silver nanoparticles an alternative for "high temperature" power electronics compared to traditional solder. Nevertheless, the cost of Ag, which is a precious metal, remains a barrier to the use of these sintering pastes. The cost can be reduced by replacing the silver nanoparticles with copper (Cu) nanoparticles. Copper has conductive properties very close to silver. The major hurdle to the integration of copper nanoparticles in sintering pastes is the proneness of copper to oxidation. The oxidation of Cu nanoparticles prevents sintering and greatly reduces the mechanical properties and conductivity of the final metallic joint. Moreover, copper is less reactive during sintering and requires higher temperatures to densify. We chose to protect copper nanoparticles by encapsulation. In a first step copper nanoparticles were synthetized at laboratory scale and semi-industrial scale. In a second step the copper nanoparticles were encapsulated either with a polymer or very thin layer of Ag. The oxidation properties of the core-shell nanoparticles were studied. In a third step the Cu@Ag nanoparticles were formulated in a paste in order to obtain metallic joints. The sintering and density properties of the metallic joints were evaluated and positively compared to the joints obtained with a commercial Ag based paste. The Cu@Ag core-shell system prevents oxidation but also improves the sintering process

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Ung, Diane. "Nanoparticules métalliques anisotropes synthétisées par voie chimique : fils, plaquettes et particules hybrides de cobalt-nickel, propriétés structurales et magnétiques ; fils d'argent auto-organisés." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00202393.

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Abstract:

L'étude de ce mémoire concerne l'élaboration de particules métalliques anisotropes nanométriques par voie chimique. Deux stratégies de synthèse ont été mises en œuvre : l'une concerne le contrôle de la croissance anisotrope des particules magnétiques de cobalt-nickel tandis que l'autre implique l'utilisation d'un template pour la formation de fils d'argent.
Pour le système cobalt-nickel, l'analyse des différents paramètres de la réduction en milieu polyol indique que la concentration de soude et la composition cobalt-nickel sont des facteurs clefs pour contrôler la morphologie des particules. Différentes formes ont été synthétisées : des fils nanométriques de 8 nm de diamètre, des plaquettes mais aussi des particules de formes plus originales telles que des haltères. Les variations de morphologie sont marquées par des modifications structurales et des différences de compositions chimiques locales. Les fils se développent suivant l'axe c de la structure hexagonale et les extrémités des particules sont souvent enrichies en nickel. Les études magnétiques de ces particules montrent que les variations des propriétés magnétiques sont intimement liées à leur forme. L'analyse du système avant réduction révèle que l'origine de ces formes résulte d'une différence de réactivité du cobalt et du nickel dans le milieu.
En ce qui concerne la formation induite par un template, des fils métalliques de 6 nm et de longueurs microniques alignés en 2D ont pu être synthétisés un milieu biphasique polyol/toluène. Ils proviennent certainement d'une organisation et d'une coalescence orientée de particules d'argent le long des fibres de thiolate d'argent.

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Kawtharani, Farah. "Préparation de nanoparticules d’argent stabilisées dans des nanocristaux de zéolithe Beta : caractérisation de la photodynamique plasmonique ultrarapide et de la réactivité vis-à-vis du monoxyde de carbone." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10011.

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Abstract:

Des zéolithes de type BETA stabilisées sous forme de suspension colloïdale ont été fonctionalisées par la formation de nanoparticules d’argent confinées dans le volume microporeux. L’argent a été introduit dans la charpente zéolithique par échange ionique, puis les nanoparticules d’argent ont été formées par réduction chimique au moyen de la triéthyleamine. L’étude a portée sur deux types d’échantillons, 1Ag-BEA et 2AgBEA, se différentiant l’un de l’autre par le rapport Si:Al de la charpente zéolithique, égale à 12 et 8.5, respectivement. Un protocole pour la préparation de nanoparticules d’argent stables dans les zéolithes BETA a été établit. Les matériaux obtenus ont été caractérisés par ICP, diffraction X, thermogravimétrie, microscopie électronique à balayage et microscopie électronique à transmission (HRTEM). Les spectres d’absorption UV-Vis des suspensions colloidales, et les images HRTEM confirment la formation de nanoparticules d’argent de taille sub-nanométrique confinées dans les nanocristaux de zéolithe. La réponse plasmonique ultrarapide des suspensions colloïdales a été étudiée par spectroscopie d’absorption transitoire femtoseconde. Les spectres d’absorption transitoires ont été mesurés après excitation par une impulsion laser de 100 fs, à 400 nm. L’analyse des spectres d’absorptions a permis d’identifier les différentes étapes de la relaxation des électrons chauds formées par absorption de l’énergie lumineuse dans la bande de conduction. La dynamique du couplage électron-phonon a été étudiée, et analysée dans le cadre du modèle à deux températures (TTM). L’analyse des résultats montre qu’une partie importante de l’énergie initialement injectée ne relaxe pas vers le réseau de phonon de la nanoparticule. Finalement, la réactivité de ces matériaux vis-à-vis du monoxyde de carbone a été caractérisée par spectroscopie FT-IR in-situ. Ces mesures ont permis notamment de confirmer la dispersion des nanoparticules d’argent dans la matrice. Ce résultat est important en vue d’application de ces matériaux dans le domaine de la plasmonique chimique
BEA-type zeolites stabilized in colloidal suspensions were functionalized with silver nanoparticles confined in their microporous volume. Silver was introduced into the zeolitic framework by ion-exchange. Silver nanoparticles were then formed via chemical reduction using triethylamine as a reducing agent. The study was performed on two samples: 1Ag-BEA and 2Ag-BEA, having different Si : Al ratio of 12 and 8.5, respectively. A protocol for the preparation of stabilized silver nanoparticles in BEA zeolite was established. The prepared silver-containing BEA suspensions were characterized by ICP, X-ray diffraction, thermogravimetry, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (HRTEM). The UV-vis absorption spectra of the colloidal suspensions and the HRTEM pictures reveal the formation of ultra-small silver nanoparticles confined in the zeolite nanocrystals. The ultra-fast plasmonic response of the colloidal suspensions was investigated by using femtosecond transient absorption spectroscopy. The transient absorption spectra were recorded after excitation of the sample by 100 fs laser pulses at 400 nm inducing the formation of hot electrons in the conduction band. Assignment of the absorption spectra to the steps of hot electron relaxation was identified. The dynamics of electron-phonon coupling was analyzed in the frame of two-temperature model TTM. Results show that, a part of the energy initially injected inside the conduction band doesn’t relax to the phonons of silver nanoparticles. In addition, the reactivity of Ag-BEA to carbon monoxide was characterized by in-situ FTIR spectroscopy. These measurements were used to confirm the dispersion of silver nanoparticles in the matrix of BEA. The photoactivity and reactivity of Ag-BEA samples make them attractive for plasmonic chemistry applications

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Diallo, Amadou thierno. "Etude de l’effet plasmonique des nanoparticules métalliques aléatoires sur les performances des diodes électroluminescences organiques." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCD079.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l’utilisation des résonances plasmon de surface localisées (LSPR) de nanoparticules (NPs) métalliques pour améliorer les performances des diodes électroluminescentes organiques (OLED). Nous nous sommes, particulièrement, intéressés aux NPs dispersées aléatoirement par évaporation thermique lors du processus de fabrication des OLED. Dans la première partie du travail expérimental, nous nous sommes concentrés sur la fabrication et l’étude des NPs aléatoires d’argent. Les effets de leur position par rapport à la couche émissive (EML) ont été étudiés. Les résultats montrent des améliorations des performances électriques et optiques des OLED incorporant ces NPs pour des distances EML-NPs supérieures à 15 nm. Par la suite nous nous sommes intéressés à l’étude de la portée du champ plasmonique en développant une méthode originale qui se base sur l’utilisation d’une couche d’émission dans le rouge de type DCM incorporée dans l’EML de type Alq3 émettant dans le vert. En variant la position de cette fine couche de DCM, il était possible de sonder à l’échelle nanométrique la portée des effets des NPs d’Au notamment sur la variation de l’efficacité lumineuse de l’OLED. Enfin, nous avons étudié l'influence des nanoparticules (NPs) plasmoniques d’Al sur les performances d’une OLED bleue soumise à l'émission d'exciplexes.Les résultats montrent que dans le cas de l’OLED avec NPs d’Al, l'émission d'exciplexes est réduite grâce à l’effet LSPR et l'efficacité lumineuse du dispositif plasmonique indique une amélioration de53% par rapport à l’OLED sans NPs
This thesis focuses on the utilization of localized surface plasmon resonances (LSPR) of metallic nanoparticles (NPs) to improve the performance of Organic Light Emitting Diodes (OLEDs). In particular, we focused on randomly dispersed NPs by thermal evaporation during the OLED fabrication process. In the first part of the experimental work, we focused on the fabrication and study of random NPs of silver. The effects of their position with respect to the emissive layer (EML) were studied. The results show improvements in electrical and optical performance of OLEDs incorporating these NPs for EML-NPs distances greater than 15 nm. Subsequently, we were interested in the study of the plasmonic field range action by developing an original method based on the use of a DCM red-emitting layer embedded in Alq3 green EML. By varying the position of this thin layer of DCM, it was possible to probe at the nanoscale the extent of the effects of Au NPs in particular on the variation of the luminous efficiency of the OLED. Finally, we studied the influence of Al plasmonic nanoparticles (NPs) on the performance of a blue OLED subjected to the emission of exciplexes. The results show that in the case of OLED with Al-NPs, the emission of exciplexes is reduced thanks to the LSPR effect and the luminous efficiency of the plasmonic device indicates a 53% improvement over that of the OLED without NPs

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Forato, Florian. "Applications de la chimie des acides phosphoniques dans le domaine de la catalyse et des biotechnologies." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4047/document.

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Abstract:

Cette thèse, située à l’interface de trois domaines qui sont la chimie des matériaux, la chimie organique et la biologie, traite de l’utilisation de matériaux hybrides organiques/inorganiques pour des applications dans le domaine de la catalyse et des biotechnologies. Dans un premier temps, l’influence de l’hétérogénéisation de complexes de type rhodium/2,2’- bipyridine a été étudiée en ce qui concerne l’hydrogénation compétitive alcène/cétone. Dans un second temps, l’objectif est d’utiliser le phénomène de résonance plasmonique de surface afin d’augmenter les propriétés catalytiques d’un complexe organométallique. De nouveaux nanocomposites ont été réalisés à partir de nanoparticules d’argent et ont été irradiés par une source de lumière monochromatique (488 nm) lors des tests catalytiques. Pour finir, ce mémoire traite du développement de support de type phosphonate de zirconium pour la réalisation de puce à protéine
This thesis, lying between material chemistry, organic chemistry and biology, deals with the use of organic / inorganic hybrid materials for applications in the fields of catalysis and biotechnology. First, the influence of heterogenization of rhodium/2,2'- bipyridine complexes with respect to competitive alkene/ketone hydrogenation has been studied. In a second step, the objective is to use the surface plasmon resonance phenomenon in order to increase the catalytic properties of an organometallic complex. New nanocomposites were made from silver nanoparticles and were irradiated by a monochromatic light source (488 nm) during the catalytic tests. Finally, this thesis relates the development of zirconium phosphonate support for the production of a protein microarray

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Orozco, montes Maileth. "Implémentation d'un générateur de nanoparticules en phase gazeuse fondé sur la pulvérisation cathodique magnétron pour la synthèse de films minces nanocomposities céramique/nanoparticules métalliques." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0082/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse portent sur l’étude d’un générateur de nanoparticules (NPs) en phase gazeuse basé sur la pulvérisation cathodique magnétron. La mise en oeuvre d’un spectromètre d’émission optique et d’une microbalance à quartz a permis d’observer l’influence des paramètres du procédé (nature et débit des gaz, courant cathodique, configuration magnétique) sur les espèces présentes dans le plasma et la vitesse de dépôt des NPs. Ceci a conduit à une meilleure compréhension du procédé et à l’établissement d’un point de fonctionnement. Des analyses par microscopique électronique en transmission (MET) ont mis en évidence des NPs d’argent cristallisées en vol dont la taille augmente (de 2,5 ± 0,5 nm à 5,2 ± 0,5 nm de diamètre) avec la longueur d’agrégation. L’association de cette source à un réacteur de pulvérisation magnétron conventionnelle a permis la synthèse de nanocomposites constitués de nanoparticules métalliques (Cu ou Ag) dans une matrice céramique diélectrique amorphe et transparente (nitrure ou oxyde d’aluminium). Un décalage de la Résonance Plasmon de Surface (RPS) vers le rouge a été observé avec l’augmentation de la permittivité de la matrice ainsi qu’un élargissement de la RPS avec la diminution de la taille des NPs. Enfin, les propriétés électriques des nanocomposites ont été étudiés au sein de capacités de type Métal/Isolant/Métal (MIM) permettant une modulation de la permittivité avec le taux de dopage en NPs d’argent (5% et 10% vol.)
This thesis is dedicated to the study of free nanoparticles (NPs) source based on magnetron sputtering. Setting up an optical emission spectrometer and a quartz microbalance allowed to observe the influence of the process parameters (gas composition and flow rate, cathodic current, magnetic configuration) on the plasma species and the NPs deposition rate. This lead to a better understanding of the process and the establishment of a process operating windows. Transmission Electron Microscopy (TEM) analysis revealed crystallized silver NPs whose size increased (from 2.5 ± 0.5 nm to 5.2 ± 0.5 nm in diameter) when the aggregation length increased. The free NPs source coupled to a conventional magnetron sputtering chamber allowed the deposition of nanocomposites thin films consisting of metallic NPs (Cu ou Ag) embedded in dielectric transparent amorphous matrix (aluminum nitride or oxide). A red shift of the Surface Plasmon Resonance (SPR) was observed with the increase of the matrix permittivity value. A broadening of the SPR with the decrease of the NPs size was also evidenced. Finally, the electrical properties of the nanocomposites have been studied by means of a Metal/Insulator/Metal capacitor pointing out a modulation of the permittivity with the silver NPs content (5% and 10% vol.)

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Toudert, Johann. "Croissance, nanostructure et réponse optique de films minces d'agrégats d'argent dans des matrices diélectriques." Phd thesis, Université de Poitiers, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00502443.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est d'élaborer par pulvérisation ionique des films minces nanocomposites d'agrégats d'argent dispersés dans des matrices diélectriques. Plus précisément, nous avons cherché à contrôler la morphologie des agrégats afin d'ajuster la position spectrale de la bande d'absorption associée à leur mode de résonance plasmon (1,1). Par des mesures de microscopie électronique en transmission et diffusion centrale des rayons X en incidence rasante, nous montrons que les agrégats élaborés sont de forme ellipsoïdale, de rapport hauteur/diamètre H/D dépendant fortement du mode de dépôt choisi : H/D>1 dans le cas d'un co-dépôt des espèces métallique et diélectrique, H/D§1 dans le cas d'un dépôt alterné (tricouches diélectrique/Ag/diélectrique). Pour les deux modes de dépôt, nous avons ajusté la valeur de H/D en jouant sur plusieurs paramètres d'élaboration : la quantité d'argent déposée, la nature de la matrice (Si3N4 ou BN), les conditions d'assistance (co-dépôts), et la durée de mûrissement des agrégats (tricouches). Nous utilisons ces résultats afin de discuter les mécanismes de croissance des films minces nanocomposites métastables élaborés : nous montrons que les aspects cinétiques de la croissance jouent un rôle prépondérant sur la structure finale de ces films. Nous montrons par ailleurs que H/D peut être modifié par des post-traitements (irradiations ou recuits) qui rapprochent les matériaux de leur état d'équilibre stable (H/D = 1). Ainsi, nous montrons que la position spectrale du mode (1,1) des agrégats peut être ajustée sur tout le spectre du visible en fonction de la forme des agrégats, en accord qualitatif avec les prévisions du modèle de Maxwell-Garnett. Enfin, nous présentons les résultats d'études préliminaires portant sur l'élaboration de nanocomposites auto-organisés (multicouches) et la caractérisation des résonances plasmon par spectroscopie de pertes d'énergie des électrons en réflexion.

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Siskova, Karolina. "Elaboration de nouvelles nanostructures d'Argent, obtenues par abblation laser, pour caractériser des macro- et biomolécules par spectroscopie Raman exaltée par effet de surface." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066509.

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Abstract:

Cette thèse concerne des préparations d’hydrosols de nanoparticules (NPs) obtenus par ablation et fragmentation (LA/NF) en solutions aqueuses d’une feuille d’argent par un laser à impulsions (durée : quelques nanosecondes, longueur d’onde : 1064 ou 532 nm). Ces NPs préparées par LA/NF servent ensuite de substrats pour effectuer des expériences de spectroscopie SERS (Surface Enhanced Raman Scattering, en français diffusion Raman exaltée par effet de surface) sur des macromolécules d’intérêt biologique. L’effet des modifications chimiques de la surface des NPs provoquées par des chlorures, S2O32-, BH4- et Ag+ est évalué sur des NPs d’argent obtenues par LA/NF dans l’eau pure. Ces résultats sont ensuite comparés à ceux obtenus pour des hydrosols préparés par LA/NF en présence de diverses solutions électrolytiques (Citrate de sodium, acide citrique, NaCl, HCl, NaOH, Na2S2O3, AgNO3) à diverses concentrations. L’activité SERS des hydrosols préparés en présence de citrates, neutre et acide, est évaluée en utilisant cinq porphyrines différentes : on montre que la concentration limite de détection/ caractérisation des porphyrines est de l’ordre de 10-8 M.

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Wojcieszak, Robert Bettahar Mohammed El-Miloud. "Catalyseurs de nickel Supportés Préparés par la Méthode de l'Hydrazine Aqueuse. Propriétés Hydrogénantes et Stockage d'Hydrogène Effet du Support. Effet de l'Ajout d'Argent /." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2006_0023_WOJCIESZAK.pdf.

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Wojcieszak, Robert. "Catalyseurs de nickel Supportés Préparés par la Méthode de l'Hydrazine Aqueuse. Propriétés Hydrogénantes et Stockage d'Hydrogène : Effet du Support. Effet de l'Ajout d'Argent." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0023_WOJCIESZAK.pdf.

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Abstract:

Nous avons étudié des nanoparticles de Ni ou de NiAg obtenus par la réduction de sels de nickel (acétate ou nitrate) par l'hydrazine et déposés par imprégnation simple ou EDTA-double sur de divers supports (g-Al2O3, SiO2 amorphe ou cristallisé, Nb2O5, CeO2 et carbone). Des catalyseurs préparés ont été caractérisés par différentes méthodes (DRX, XPS, adsorption et désorption de N2 à basse température, FTIR, TEM, STEM, EDS, H2-TPR, H2-adsorption, H2-TPD, décomposition de isopropanol) et examinés dans l'hydrogénation du benzène en phase gazeuse ou comme matériaux de carbone dans le stockage d'hydrogène à la température ambiante/haute pression. Les catalyseurs préparés ont montrés une meilleure dispersion et activité que les catalyseurs classiques. Les TOF des catalyseurs de NiAg/SiO2 ou de Ni/carbon étaient semblables aux catalyseurs de platine dans l'hydrogénation de benzène. Différences dans l'acidité de support ou la méthode de préparation et présence d'Ag comme métal additif jeu un rôle crucial dans la réduction chimique de Ni par l'hydrazine et dans les propriétés finales des matériaux. Les catalyseurs de Ni/carbon pourraient stocker des quantités significatives d'hydrogène à la température ambiante et à haute pression (0. 53%/30 barre), probablement par l'effet de spillover d'hydrogène
We have studied Ni or NiAg nanoparticles obtained by the reduction of nickel salts (acetate or nitrate) by hydrazine and deposited by simple or EDTA-double impregnation on various supports (g-Al2O3, amorphous or crystallized SiO2, Nb2O5, CeO2 and carbon). Prepared catalysts were characterized by different methods (XRD, XPS, low temperature adsorption and desorption of N2, FTIR and FTIR-Pyridine, TEM, STEM, EDS, H2-TPR, H2-adsorption, H2-TPD, isopropanol decomposition) and tested in the gas phase hydrogenation of benzene or as carbon materials in the hydrogen storage at room temperature and high pressure. The catalysts prepared exhibited better dispersion and activity than classical catalysts. TOF's of NiAg/SiO2 or Ni/carbon catalysts were similar to Pt catalysts in benzene hydrogenation. Differences in support acidity or preparation method and presence of Ag as metal additive play a crucial role in the chemical reduction of Ni by hydrazine and in the final properties of the materials. Ni/carbon catalysts could store significant amounts of hydrogen at room temperature and high pressure (0. 53%/30 bars), probably through the hydrogen spillover effect

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Ebabe, Elle Etienne Raymond. "Le double aspect des nanoparticules manufacturées sur les métabolismes oxydatifs et inflammatoires : effets délétères et effets protecteurs." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT008/document.

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Abstract:

On étudie les effets des nanoparticules (d'argent et de silice) manufacturées sur les métabolismes oxydatifs et inflammatoire. La première partie étudie la toxicité in vivo de l'ingestion de nanoparticules d'argent, pendant 11 semaines, sur un modèle animal - rat Sprague Dawley. Nous y avons mis en évidence l'action toxique des nanoparticules d'argent notamment une hausse de la production d'anion superoxyde par les NADPH oxydases hépatiques et cardiaques, des dyslipidémies, une cytolyse hépatique, une augmentation de cytokines pro-inflammatoires et une tendance à la baisse de l'activité d'enzymes antioxydantes. Ceci nous a conduit à aborder l'étude in vitro, sur des modèles cellulaires intestinaux (Caco-2) et cutanés (HaCaT). Au cours de cette étude, des nanoparticules de silice, fonctionnalisées ou non avec des antioxydants, ont été incubées pendant 24 H en présence des cellules. Nous montrons que la modification de la surface des nanoparticules réduit considérablement leur toxicité en limitant la production d'espèces radicalaires et la mortalité cellulaire. D’autre part, le couplage avec un antioxydant permet d’augmenter la stimulation de voie de signalisation du facteur Nrf2. Cette voie est impliquée dans la protection de l’organisme contre les troubles liés aux espèces radicalaires. En somme, ce travail met en avant les potentialités de la vectorisation d’antioxydants avec des nanoparticules à des fins thérapeutiques
The purpose of this study is to explore the effects of nanoparticles (silver and silica) manufactured on oxidative and inflammatory metabolism. In the first part of this work, we explored the in vivo toxicity from ingestion of silver nanoparticles, for 11 weeks, in an animal model - Sprague Dawley rat. This enabled us to demonstrate the toxic properties of silver nanoparticles including superoxide anion production by hepatic and cardiac NADPH oxidases, dyslipidemia, hepatic cytolysis, an increase in proinflammatory cytokines and a downward trend the activity of antioxidant enzymes. This led us to address the in vitro study on intestinal cell models (Caco-2) and cutaneous (HaCaT). During this study, silica nanoparticles, functionalized or not with anti-oxidants, were incubated for 24 hours in the presence of the cells. We show that the modification of the surface of the nanoparticles significantly reduces their toxicity limiting the production of free radical species and cell death. Furthermore, the coupling with an anti-oxidant increases the stimulation of Nrf2 factor that involves the protection of the body against disorders associated with radical species. In summary, this work highlights the potential of vectorization of antioxidants with nanoparticles for therapeutic purposes

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Dissertations / Theses on the topic 'Nanoparticule d'argent'

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