Assemblages de nanoparticules d'or avec de longues chaînes polyélectrolytes pour la formation d'oligomères plasmoniques
Gold nanoparticles assembly with long polyelectrolyte chains for the formation of plasmonic oligomers
par Florent VOISIN sous la direction de Florent CARN
Thèse de doctorat en Physique
ED 564 Physique en Île-de-France

Soutenue le mercredi 08 décembre 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Complexation
  • Électrostatique
  • Nanoparticules d'or
  • Polyélectrolytes

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Mots clés
Nanoparticules d'or, Polyélectrolytes, Assemblage, Complexation électrostatique, Copolymère « peigne »
Resumé
Ce travail de thèse concerne le développement de méthodes permettant l'assemblage d'un nombre limité de nanoparticules d'or dans l'eau par complexation électrostatique avec des longues chaînes polyélectrolytes de différentes natures. Dans une première partie, nous avons étudié la complexation de nanoparticules d'or recouvertes de citrate avec des polyélectrolytes linéaires d'origine biologique. Nous montrons que les assemblages globalement neutres formés au voisinage de la stœchiométrie de charge présentent une faible stabilité colloïdale mais permettent de maximiser l'absorption optique dans le proche infrarouge. Nous montrons comment la dynamique rapide d'agrégation peut être arrêtée à différents stades par l'ajout de polyélectrolyte en conservant la structure et les propriétés optiques du complexe initial. Le signe de la charge globale de ces assemblages est contrôlé par celui du polyélectrolyte ajouté dans la seconde étape. L'utilisation d'un dispositif microfluidique de mélange rapide nous a permis de stabiliser des structures nanométriques avec un contrôle du nombre d'agrégation moyen. Nous étudions ensuite le potentiel de ces assemblages comme sonde pour la quantification de molécules à visée thérapeutique dans des milieux de différentes complexités par spectroscopie Raman exaltée de surface. Dans une seconde partie, nous avons amorcé un travail exploratoire concernant la synthèse de copolymères greffés composés d'un squelette polaire non-ionique et de bras latéraux polyélectrolytes. Le développement de ces poly électrolytes de type peigne vise à accroitre les possibilités de contrôle structural de complexes électrostatiques dans des milieux complexes où les conditions physico-chimiques sont imposées.