Academic literature on the topic 'Nanoparticules – Composition'

In this paper, the features of the strength, fractures, and tribological behavior of metal-matrix composites based on the FeGr1 material are discussed. To improve the material properties, a mixture of SiC, Al2O3 and C nanoparticulates have been added to an iron-based matrix. The simplex lattice design method and hardness, compression, and bending tests were used to determine the mechanical properties. Scanning electron microscopy was applied for fracture features analysis. Different fracture types, mainly trans-crystalline quasi-brittle and brittle fracture or inter-granular fracture and microcracks were registered for the composites tested. Depending on the type and amount of ceramic additives, significant changes in strength, as well as in the fracture features of the metal-matrix composites (MMCs), were observed. Based on tribological tests, changes in the momentary coefficients of friction, temperature of the friction surface, and wear rate of the composites with nanoparticulates were described. An analysis of the worn surface morphology revealed changes in the wear process depending on the MMC composition. It was shown that the use of hybrid mixed additives based on hard ceramic nanoparticulates improved both strength and tribological properties of composites.

This contribution focusses on three printing techniques: inkjet printing, flexographic printing and gravure printing for the manufacture of ITO structures based on nanoparticular ITO inks. The quality and stability of nanoparticular inks depends mainly on the dispersing step and is reflected by the achieved particle size distribution. The particle size distribution of the ITO inks has a distinct influence on the optical and electrical properties of the deposited ITO structures. The optimization of nanoparticular ITO inks concerning rheological behavior, wetting behavior and resulting material performance is presented. Inkjet printing was used as a low speed method to manufacture structures in the range of 30 μm. It is shown how coffee-staining, a frequently arising problem in inkjet printing, can be prevented by different strategies. Nanoparticular ITO structures with layer thicknesses clearly below 1 μm were printed. Gravure and flexography printing are well-established industrial printing processes with printing speeds above 100 m/min. These high-speed printing processes were used to print structures on PET film and glass substrates. Different solvents, e.g., water and ethanol, solvent compositions and binder types were varied to optimize the resulting ITO structures. The printed structures in the range of 10 to 2000 μm with thicknesses down to 1 μm were evaluated concerning surface topography and electrical conductivity. The high inter-grain porosity and the used organic additives limit the electrical conductivity of nanoparticulate ITO structures. To further improve their electrical conductivity laser post-treatment of printed ITO structures was performed.

Abstract In this work the pulsed laser deposition (PLD) and the pulsed electron beam deposition (PED) techniques were used for fabrication of Mo-Bi2O3, La1−xSrxCoO3, La1−xCaxCoO3 and Al-Mg thin films. An influence of ablation process basic parameters on the coatings structure and properties was discussed. Two types of laser ablation systems were applied: one equipped with a KrF excimer and second with a Q-switched Nd:YAG. Films were deposited on Si and MgO substrates. Scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy, atomic force microscopy (AFM) as well as X-ray diffraction (XRD) were used for structural analysis. Investigations focused on structure and chemical composition showed that smooth and dense thin films with nanocrystalline structure, preserving the composition of the bulk target, could be obtained by the both PLD and PED techniques. Research study showed that by a proper selection of PLD and PED process parameters it was possible to deposit films with significantly decreased amount and size of undesirably nanoparticulates.

Cobalt-boron nanoparticles have been synthesized by a chemical reaction between NaBH4 and CoCl2.6H2O through manipulating pH value of the reaction mixture. The morphology, structure, phase composition, and thermal behavior have been examined via FESEM, TEM, XRD, EDS, and DSC techniques, respectively. It is demonstrated that the morphology and structure of ultimate nanoparticles completely depends on the pH value of reaction mixture. While the neutral pH value favors the smallest nanoparticles with a mean particle size of 50 nm and complete amorphous structure, the acidic condition promotes the growth process and the crystal structure. Furthermore, these nanoparticles transform into cobalt nanocrystallites after heated at 600°C, and retained the discrepancies in the morphology and the structure of the parent cobalt-boron nanoparticles. A detailed characterization of the nanoparticulates, discussions on the synthesis mechanism, and subsequent formation transformation have been provided.

Aluminium matrix composites (AMCs) have emerged as the substitute for the monolithic (unreinforced) materials over the past few decades. The applications of AMCs are common in automotive, aerospace, defence and biomedical sectors due to its lower weight, high strength, high resistance against corrosion and high thermal and electrical conductivity. In this work, it is aimed fabricate a new class Al 7075 based hybrid composites reinforcing with nanoparticulates suitable for automotive application. Al7075 reinforced with fixed quantity of boron carbide (B4C) (1.5 wt.%) and varying wt % of flyash (0.5 wt.%, 1.0 wt.%, 1.5 wt.%) is fabricated using ultrasonic-assisted stir casting technique. Physical and mechanical characterization such as density, porosity, micro hardness, tensile strength and impact strength were estimated for three different compositions. The tensile strength and percentage increase in hardness value of the nanocomposite Al7075-B4C (1.5 wt. %)-flyash (0.5 wt. %): HNC3 found maximum as 294 MPa and 32.93%. In comparison with Al7075 alloy the impact strength of HNC3 shows the highest percentage of 9.31% respectively.

<p><strong>Resumen: </strong></p><p>En la actualidad, estamos en contacto con una gran variedad de nanopartículas de uso industrial ya sea como residuo por los procesos de manufactura o como los empleados en productos de uso cotidiano. Estos inevitablemente entraran en el organismo atravesando diversas barreras naturales (como la piel o los epitelios intestinales o respiratorios) e interactuaran con diferentes tipos de células. Los mecanismos de interacción son tan variados e incluso pueden verse influenciados en función del tipo de nanoparticula y su naturaleza química.</p><p><strong>Abstract</strong></p><p>Nowadays we are in direct contact to different sort of industrial nanoparticles, which can be produced either consequence of manufacture process or incorporated to products of personal use. They finally go into organism through skin or epithelium (intestinal or alveolar). The cell´s interaction can be influenced by nanoparticle properties such as shape, size and chemical composition.</p>

AbstractWe present here the growth of Co-ZrO2 granular films by pulsed laser deposition (PLD). Co-ZrO2 prepared with PLD is an ideal system for investigating the properties of magnetic nanoparticle since the Co-ZrO2 interfaces are of high quality with no evidence of intermixing. The average composition of the samples is determined by x-ray photoemission spectroscopy and microprobe exsperiments. High resolution scanning electron microscopy shows existence of a regular distribution of Co nanoparticles embedded in the amorphous ZrO2 matrix. Ferromagnetic correlations among the Co nanoparticules are evident in the field-cooled state. The mean particle size and width of the distribution are determined by fitting the low-field magnetic susceptibility and isothermal magnetization in the paramagnetic regime to a distribution of Langevin functions. Magnetoresistance confirms its origin from the particle magnetization and also validates information about the particle distribution.

Proglacial rivers have been shown to have distinctive silicon (Si) isotope compositions, providing new insights into the mechanisms controlling Si cycling in the subglacial environment and suggesting terrestrial Si isotope exports may have varied between glacial and interglacial periods. However, Si isotope data are currently limited to a small number of glacial systems in the northern hemisphere, and it is unclear how compositions might vary across a spectrum of glacial influence. Using Chilean Patagonia as a unique natural laboratory, we present Si isotope compositions of 0.45 μm filtered (fSi), 0.02 μm filtered (DSi), and reactive amorphous (ASi) fractions from 40 river catchments with variable glacial cover and explore the key controls on Si cycling. The 0.45 μm filtered glacier-fed river samples displayed isotopically light compositions and a positive linear correlation with upstream glacial cover. This relationship was controlled by the inclusion of an isotopically light colloidal-nanoparticulate (0.02–0.45 μm) silicate phase that was only present in glacier-fed rivers and dominated Si budgets in these catchments. This phase was predominately composed of feldspars and its lability in seawater is uncertain, representing a significant unknown in resolving glacial Si isotope exports from this region. When the colloidal-nanoparticulates were removed from solution by ultra-filtration, the resultant DSi isotope compositions of glacier-fed catchments were not isotopically distinct from some non-glacial rivers and exhibited no clear relationship with glacial cover. The colloidal-nanoparticulate concentration of other weathering-sensitive elements (Li, Mg, Ba, Sr) also showed a linear relationship with glacial cover, suggesting that their isotopic compositions could be affected in a similar manner. These findings highlight the benefit of size-fractionated sampling and the need for more research to understand the lability of colloidal-nanoparticulate species, especially in glacier-fed rivers. Finally, we explore the controls on river ASi isotope compositions and show how including these reactive particulate phases is critical to quantifying terrestrial Si isotope budgets, both in Patagonia and other global regions.

La conception de nanoparticules (NPs) polymériques pour le transport de médicaments dans la peau repose sur la compréhension du rôle de leurs compositions chimiques sur leurs interactions avec la peau, notamment la peau pathologique. Ce travail s'est attaché à définir le rôle de la composante hydrophile des NPs sur l'administration cutanée d'un principe actif lipophile modèle (cholécalciférol). Il a été remarqué que la composition hydrophile de polymères amphiphiles à base de PLA conditionnait les propriétés physicochimiques des NPs, notamment la taille, la surface, et la structure, tout comme la protection du cholécalciférol. Concernant l'absorption cutanée sur peau intacte, la composante hydrophile de NPs de 100 nm a eu peu d'influence. Une absorption cutanée du cholécalciférol légèrement plus importante a toutefois été obtenue à partir des NPs très riches en PEG hydrophile en comparaison aux NPs peu PEGylées. A l'inverse sur peau lésée, les NPs hydrophobes et négativement chargées de PLA seul ont permis la meilleure absorption du cholécalciférol. D'une part, la dynamique de la structure des NPs très PEGylées a permis une meilleure mouillabilité de la peau et une possible extraction de lipides cutanés, pouvant faciliter l'absorption sur peau intacte. D'autre part, la composition de la peau a conditionné la structure des NPs, puisque, sur peau lésée, les espèces ioniques libérées de la peau ont déstabilisé les NPs peu ou non PEGylées. Par adhésion à la surface de la peau, les agrégats de PLA ont pu ainsi faciliter l'absorption sur peau lésée.Lors du développement de formulations de NPs, leur composition chimique est donc à optimiser selon l'état pathologique de la peau
The design of clinically efficient polymeric nanoparticles (NPs) for skin drug delivery is based on the understanding of the influence of NPs chemical composition on their interactions with the skin tissue, notably the pathological skin. The aim of this work was to determine the influence of the hydrophilic component of polymeric NPs on the delivery of a lipophilic model drug (cholecalciferol).It was noticed that the polymeric hydrophilic composition of amphiphilic PLA-based NPs conditioned the NPs physico-chemical properties, notably in terms of size, surface properties, structure and drug protection. With regard to absorption into intact skin, the hydrophilic composition of 100 nm NPs had little impact. Only a slightly greater skin absorption was obtained from NPs with high hydrophilic PEG content compared to weakly PEGylated NPs. On the contrary in impaired skin, hydrophobic and negatively charged non-PEGylated NPs (PLA NPs) provided the best drug absorption. On the one hand, the dynamic structure of highly PEGylated NPs providing better skin wettability and potential skin lipids extraction may have contributed for increased absorption in intact skin. On the other hand, skin condition altered the NPs structure since it was observed that a non-negligible quantity of ionic species was released from impaired skin, triggering the destabilization of weakly or non-PEGylated charged NPs. However, only PLA aggregates sedimented/adhered onto the skin surface, which could have facilitated absorption in impaired skin. The polymeric hydrophilic composition of NPs and the pathological skin condition are therefore essential points to consider when designing nanoformulations

Les nanomatériaux sont de plus en plus utilisés dans de nombreux secteurs industriels et dans des produits de consommation courante, mais leurs effets sanitaires et environnementaux ne sont toujours pas bien compris. Ce travail de thèse a été réalisé dans le but d'étudier les relations entre les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules (NP) de noir de carbone (NC), de dioxyde de titane (TiOi) et d'or (Au) et leurs effets toxiques, en particulier au niveau de l'appareil respiratoire, voie entrée principale des nanoparticules manufacturées. Des études in vitro ont été réalisées sur des cellules épithéliales bronchiques humaines (cultures primaires et la lignée bronchique humaine 16HBE14o-) alors que, dans les études in vivo, des modèles de souris BALB/c chez lesquelles on a induit l'asthme et la sensibilisation dermique par le diisocyanate, ont été utilisées. Les études in vitro et in vivo ont montré que les NPs sont facilement internalisées par les cellules épithéliales bronchiques ainsi que par les macrophages alvéolaires. Cette internalisation est dépendante de la dose et de la taille dans le cas des cellules épithéliales et un pourcentage plus élevé de macrophages avec des NPs internalisées a été noté dans le cas d'animaux sensibilisés au diisocyanate. Une translocation des NP d'or a été observée après une exposition oropharyngée. Les NPs produisent des espèces activées de l'oxygène (EAO) en condition acellulaire selon la nature chimique, la surface spécifique et la taille des NPs (avec les NC plus réactif que le TiO₂), de plus le type d'EAO intracellulaire produit dépend aussi de la nature chimique des NPs. Les voies d'apoptose induites dépendent de la nature chimique des NPs puisque le NC induit l'apoptose par une voie mitochondriale dépendante des EAO alors que le TiO₂ induit l'apoptose par la voie lysosomale et une peroxydation lipidique. La réponse transcriptomique globale évaluée par microarray, montre que des fonctions biologiques diverses sont induites par le NC et le TiO₂ impliquant de nombreux gènes. Les effets proinflammatoires, dans les cellules épithéliales bronchiques en culture, dépendent de la surface de la particule et se traduisent par l'expression des mARN de plusieurs cytokines ainsi qu'à la sécrétion de GM-CSF, IL-6 et TNFoc. Dans des conditions in vivo, les NPs modulent sensiblement les réponses inflammatoires et l'hyperréactivité bronchique induites par le diisocyanate. Le LLNA a révélé un effet adjuvant du TiO₂ et de l'or à de faibles concentrations. En conclusion, nos résultats montrent l'importance de la surface des particules primaires, de la nature chimique et de la taille dans les effets proinflammatoires, oxydatifs et pro-apoptotiques induits par les NPs. De plus, elles montrent un effet adjuvant dans les souris BALB/c
Nanomaterials are gaining increasing utilizations in every sector of life but their health and environmental effects are still lacking complete understanding. The present study was designed to investigate the role of carbon black (CB), titanium dioxide (TiO₂) and gold (Au) nanoparticle (NP) physicochemical characteristics in the toxic effects on the respiratory System. In vitro studies were done on bronchial epithelial cells (primary as well as 16HBE14o- cell Une) while in vivo studies on diisocyanate induced asthma and dermal sensitization were performed using BALB/c mice. Both in vitro and in vivo results indicated that NPs are readily internalized by bronchial epithelial cells as well as by alveolar macrophages. This internalization was dose and NP size dependent in case of epithelial cells and a higher percentage of macrophages with engulfed NPs was noted in case of chemical sensitized animals. Translocation of Au NPs was observed after oropharyngeal exposure and targeting of distinct organs was noted in case of inflammation. Reactive oxygen species (ROS) production by NPs under cell free conditions depend upon the chemical nature, surface area anc size of the NPs (with CB being more reactive than TiO₂) while the type of intracellular ROS produced also depends upon the chemical nature of NPs. NPs induced apoptotic pathways depend upon the chemical nature of NPs as CB NPs induced apoptosis through a ROS dependent mitochondrial pathway while TiO₂ induced apoptosis through lysosomal pathway and lipid peroxidation. The global transcriptome response evaluated by microarray showed that different biological fonctions are induced by CB and TiO2 NPs involving different genes. NPs showed strong primary particle surface area dependent proinflammatory effects in bronchial epithelial cells under in vitro conditions leading to mRNA expression and secretion of GM-CSF, IL-6 and TNFa whereas under in vivo conditions NPs significantly modulated the asthmatic and inflammatory responses induced by diisocyanates. The LLNA revealed adjuvant effect of Au and TiO₂ NPs at low concentrations. In conclusion our results demonstrate the significance of primary particle surface area, chemical nature and size in proinflammatory, oxidative and apoptotic effects of NPs

Les arylamine TV-acétyltransférases (NATs) sont des enzymes du métabolisme des xénobiotiques (polluants médicaments. . . ) qui jouent un rôle majeur dans la detoxication et/ou la bioactivation des aminés aromatiques composés parmi lesquels figurent de nombreux cancérogènes. Nous avons étudié l'effet des nanoparticules (NPs) de Noir de carbone sur la capacité de biotransformation d'aminés aromatiques cancérogènes par l'enzyme NATl humaine. Ces NPs sont décrites comme potentiellement toxiques et l'exposition à celles-ci peut se faire de manière concomitante à des aminés aromatiques par exemple dans le cadre d'activités professionnelles (industrie du caoutchouc). Les résultats obtenus indiquent que l'incubation de l'enzyme NATl avec les NPs entraine une inhibition dose-dépendante de l'acétylation des aminés aromatiques. Des analyses cinétiques et des expériences d'ultracentrifugation indiquent que l'enzyme s'adsorbe rapidement sur les NPs conduisant à son inhibition. De plus, des expériences de dichroïsme circulaire mettent en évidence que l'interaction entre les NPs et l'enzyme conduit à un changement de sa structure secondaire vraisemblablement responsable de son inhibition irréversible. Enfin, l'exposition aux NPs de cellules épithéliales pulmonaires en culture conduit à l'inhibition de l'enzyme endogène et à une altération de la capacite d'acétylation des aminés aromatiques par les cellules. L'ensemble de ces données suggèrent que l'exposition à certaines NPs est susceptible d'altérer le métabolisme de polluants aromatiques et de contribuer ainsi à en accroître le potentiel toxique
Arylamine N-acetyltranferases (NATs) are xenobiotic metabolizing enzymes that play a major role in the detoxication and/or the bioactivation of aromatic amines some of which are carcinogenic. We have studied the effects of carbon black nanoparticles (NPs) on the biotransformation of carcinogenic aromatic amines by the human NATl. These NPs are potentially toxic and they co-exist with AAs in professional environment such as the rubber industry. The results obtained in this study show that the incubation of recombinant human NATl with increasing concentrations of NPs lead to the dose dependant inhibition of the biotransformation activity of the enzyme. Kinetic analysis and ultracentrifugation assays point out that the enzyme is rapidly adsorbed on the NPs leading to its irreversible inhibition Furthermore, circular dichroïsm data highlighted that NP-NAT1 interaction induce changes in the secondary structure of the enzyme probably responsible for its irreversible inhibition. Finally, the exposition by NPs of pulmonary epithelial cells in culture leads to the inhibition of the endogenous enzyme and to the alteration of the cell dependant acetylation of aromatic amines. Overall the results suggest that the exposition by NPs may alter the metabolism of aromatic pollutants and may contribute to the increase in NP potential toxicity

L'émission dans l'atmosphère de nanoparticules issues des transports préoccupe la communauté scientifique à cause de leurs impacts probables sur le changement climatique. La compréhension de l'effet de ces émissions sur l'environnement reste faible principalement à cause du manque de données expérimentales sur la caractérisation de ces nanoparticules. Ce travail est axé sur les propriétés physico-chimiques des nanoparticules de combustion et sur leur interaction avec l'eau. L'hydroscopicité est l'un des paramètres déterminants liés à la formation des noyaux de condensation des nuages (NCN). Les données expérimentales montrent des différences dans la microstructure, la composition chimique et la morphologie des suies de laboratoire et des résidus émis par les transports. Les quantités d'eau absorbées sur la suie de chambre de combustion de moteur d'avion et sur les résidus issus de la combustion de fioul lourd et de diesel sont bien plus importantes que sur les suies de laboratoire. Nous pouvons ainsi supposer que ces particules agissent comme des noyaux actifs dans la formation des NCN
Transport emission of nanoparticles into atmosphere is of major interest because of its possible effect on climate changes. The understanding of the potential environmental effect of the aviation and ship emission is still poor maintly because of the lack in the experimental characterization of these nanoparticules. The present work focuses on physico-chemical properties of combustion nanoparticles and their interaction with water. Hygroscopicity is on of the key parameters that are related to could condensation nuclei (CCN) activity and the environnemental effect. Experimental data show differences in the microstructure, elemental composition residuals coming from marine transport emitted residuals. Water uptake on combustion residuals coming from marine transport and aviation is higher than for laboratory-produced samples. We can therfore guess that these particules act as active CCN in the atmosphere

Ce travail de thèse a concerné l'étude du comportement de nanoparticules d'électrocatalyseurs à base de Pt et Co déposées sur carbone de grande aire développée (Pt/C, PtCo/C et Pt3Co/C) en conditions représentative d'un fonctionnement à la cathode d'une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. Dans une première phase, des électrodes modèles de ces matériaux ont été préparées sur des embouts de carbone vitreux compatibles avec une utilisation en montage d'électrode à disque tournant en milieu acide sulfurique, pour étudier l'évolution des performances électrochimiques (adsorption/désorption de l'hydrogène, Hupd, électrooxydation d'une monocouche de CO adsorbée à la surface du catalyseur : " CO-stripping ", cinétique d'électroréduction de l'oxygène) après cyclage accéléré de potentiel (0,1 à 0,9 V vs. RHE et 0,6 à 0,9 V vs. RHE par créneaux d'une minute à chaque potentiel). Ces mesures électrochimiques ont été complétées par des observations statistiques par microscopie électronique en transmission (TEM) et fluorescence X (X-EDS) avant/après ces vieillissements sur des prélèvements représentatifs des couches actives. Les résultats montrent que le cobalt est irréversiblement oxydé/dissous des alliages Pt-Co et que la maturation d'Ostwald advient (pour le Pt) spécialement lorsque la borne inférieure de potentiel est fixée à 0,1 V vs. RHE. Ces mesures statistiques ont été confirmées par des expériences de MET en localisation identique (ILTEM), dans lesquelles les mêmes nanoparticules sont physiquement observées avant/après électrochimie réalisée sur la grille de microscopie[1]. Dans un second temps, des vieillissements identiques ont été mis en œuvre sur les mêmes matériaux électrocatalytiques en électrolyte polymère (Nafion), plus représentatif des conditions PEMFC, par utilisation d'une ultramicroélectrode à cavité et d'une " cellule sèche " dans laquelle le seul électrolyte est le Nafion (il n'y a donc pas d'électrolyte liquide). Dans ces conditions, plus proches des conditions réelles de fonctionnement d'une PEMFC, les mécanismes de dégradations sont différents de ceux observés en présence (d'excès) d'électrolyte liquide, parce que (entre autre), les ions Pt2+ formés à haut potentiel sont piégés dans le ionomère et donc plus faciles à redéposer sur les nanoparticules restantes. Le changement de morphologie (et composition) des nanoparticules de Pt/C (et Pt-Co/C) n'est donc pas identique en milieu H2SO4 et en milieu Nafion, ce qui montre que les tests réalisés en condition de laboratoire (en électrolyte liquide) ne sont pas forcément représentatifs de ce qui advient en PEMFC. Par extension, cette cellule sèche a été mise en œuvre pour mesurer les propriétés électrocatalytiques des différents électrocatalyseurs et, une fois encore, le milieu électrolyte liquide ne rend pas compte des performances observées en milieu " polymère ". Ces mesures ont été complétées par des observations statistiques en MET. Enfin, et il s'agit d'une innovation conséquente propre à ce travail, la méthode ILTEM a été employée pour des grilles de microscopie (supportant les électrocatalyseurs) n'ayant été utilisées qu'en interface avec un électrolyte polymère. Cela a permis de confirmer de manière quantitative et sur les mêmes grains de carbone / nanoparticules de Pt (ou Pt-Co) que les dégradations observées en milieu électrolyte liquide ne rendent pas compte de celles advenant en milieu polymère, la présence d'eau liquide jouant un rôle déterminant dans le premier cas (dissolution des espèces Pt2+/Co2+, oxydation du carbone, etc.).

La réponse optique des petites particules de métaux nobles (Au, Ag, Cu) se manifeste essentiellement par une bande de résonance plasmon de surface dont la position et la largeur dépendent notamment de la taille des agrégats et du milieu environnant. Ce travail présente l'étude des propriétés optiques d'agrégats mixtes AuM (M=Ag, Ni, Co et Pt) de 1,5 à 6 nm de diamètre, en matrice d'alumine. La technique de préparation des films minces de nanoparticules en matrice d'alumine ainsi que les différentes techniques de caractérisation et d'étude de leurs propriétés optiques sont présentées d'abord. Puis les modèles théoriques qui permettent d'interpréter ces propriétés sont introduits : un modèle semi-quantique, mettant en évidence l'influence des électrons de cœur, de la matrice et de sa porosité, mais qui n'est pas adapté à tous les systèmes; un modèle classique dans les autres cas. L'influence de la taille et de la composition des agrégats mixtes or-argent est étudiée ensuite. Les spectres d'absorption montrent une résonance plasmon de surface intermédiaire par rapport à l'argent et l'or purs, et le blue-shift observé quand la taille diminue est d'autant plus important que la proportion d'or est grande. Ces résultats expérimentaux sont comparés avec ceux d'un calcul semi-quantique, en utilisant deux modèles pour la fonction diélectrique du mélange AuAg. Il semble que ces agrégats forment plutôt des alliages. Enfin, les systèmes NiAg et CoAg forment des " core-shell " : un cœur de nickel ou de cobalt, entouré d'argent et leurs spectres d'absorption présentent une bande plasmon de surface conformément aux prévisions théoriques classiques. A l'inverse, les agrégats (PtxAg1-x)n présentent expérimentalement une résonance plasmon de surface très fortement atténuée, contrairement aux prévisions classiques si l'agrégat est sous forme " core-shell " ou a une structure pour laquelle la fonction diélectrique dépend simplement de celles de ses constituants.

Le procédé de synthèse par arc électrique ou plasma quasi-thermique est l'un des plus usités pour la production de nanomatériaux. L'étude des phénomènes physico-chimiques sous-jacents peut être réalisée au moyen de modèles collisionnels-radiatifs, pour décrire plus finement la composition chimique en s'appuyant sur les lois de conservation du nombre de particules dans le plasma, et accéder ensuite aux propriétés thermiques. Ces modèles fournissent une description réaliste de la chimie induite par les arcs et permettent de prendre en compte les éventuels écarts à l'équilibre thermodynamique local. C'est dans ce contexte que se situe ce travail, relatif au développement des outils numériques multi-températures pour, prédire la composition chimique du mélange Ar-He-N2 en présence de carbone, nickel et yttrium provenant de l'ablation des électrodes, employé expérimentalement pour la synthèse de nanoparticules de carbone, et élaborer une base de données spectroscopiques permettant de décrire les phénomènes radiatifs dans des mélanges composés de l'azote et du carbone, notamment la détermination des spectres en émission des deux systèmes C2 Swan et CN Violet fréquemment observés et utiles pour la caractérisation et le diagnostic des arcs : détermination des températures de rotation et de vibration
The electric arc process or the quasi-thermal plasma is one of the most used to produce nanomaterials. The study of the physicochemical phenomena underlaying arcs can be achieved by means of collisional-radiative models to thoroughly describe the chemical composition with the use of the particles number conservation law in the plasma. This method allows a straightforward calculation of thermal properties. These models provide a realistic description of the arc-induced chemistry and allow better understanding of the deviations from local thermodynamic equilibrium. It is in this context that the present work is clearly situated, relating to develop multi-temperature numerical tools able to predict, the chemical composition of Ar-He-N2 mixtures in the presence of carbon, nickel and yttrium removal from electrodes, experimentally used for carbon nanotubes synthesis, and determine the radiative proprieties such as the emission spectra of the C2 Swan and the CN Violet systems frequently observed in nitrogen and carbon containing mixtures and useful for arc characterization and diagnostics : the determination of the rotational and the vibrational temperatures

L’oxyde de graphène est un nanomatériau prometteur grâce à ses caractéristiques physicochimiques. Cependant, jusqu’à aujourd’hui, sa composition exacte reste encore inconnue. Ceci est dû à la complexité et au caractère non-stoechiométrique de ce matériau. Nous avons commencé par étudier sa composition de surface et sa réactivité. Nous avons utilisé des échantillons synthétisés de manière différente pour explorer la relation entre la méthode de synthèse et la composition de surface. En outre, nous avons préparé un dérivé fonctionnalisé avec un agent chélatant de radionucléides pour étudier sa biodistribution et l’impact de la taille latérale.Par la suite, nous avons essayé plusieurs stratégies de multi-fonctionnalisation. L’avantage est de pouvoir combiner différentes propriétés. Nous avons observé que, souvent après la fonctionnalisation, la dispersabilité de l’oxyde de graphène diminue. Ainsi, nous avons développé un échantillon fonctionnalisé par un polymère soluble dans l’eau. Enfin, nous avons exploré et amélioré les méthodes de caractérisation de l’oxyde de graphène. Une caractérisation approfondie par différentes techniques est fondamentale pour comprendre les modifications que le matériau a subies
Graphene oxide is a promising nanomaterial thanks to its physicochemical characteristics. However, until today its exact composition remains still unknown. This is due to the complexity and non-stoichiometric character of this material.We started by investigating the surface composition of graphene oxide and its reactivity. We used differently synthesized samples to explore the relationship between the synthesis method and the surface composition. Furthermore, we functionalized graphene oxide with a chelating agent of radionuclides to study its biodistribution, and the impact of the lateral size. Afterwards, we tried different strategies for multifunctionalization with the aim to combine different properties. We observed that the dispersibility of graphene oxide often decreased after functionalization. Thus, we developed a highly water-stable graphene oxide sample by grafting awater-soluble polymer on its surface. Finally, we explored and improved the characterization methods for graphene oxide. Athorough investigation using different characterization techniques is fundamental to understand the modifications that the material underwent