Institut des
NanoSciences de Paris
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Soutenance de thèse de Zineb Guennouni - 18 juin 2014

Equipe Physico-chimie des surfaces fonctionnelles

Mercredi 18 juin 2014 à 14 h - Amphithéâtre Astier du bâtiment Esclangon, Université Pierre et Marie Curie-Paris VI, 4 place Jussieu 75005 Paris

« Etude des films de Langmuir de copolymères diblocs et formation de nanostructures inorganiques par réduction des ions argent à leur voisinage »

Résumé

Nous avons étudié les films de Langmuir de copolymères PS-b-PAA et la formation de nanostructures inorganiques par réduction d’ions Ag+ à leur voisinage. D’une part, nous avons déterminé précisément la structure de ces copolymères à l’interface air-eau pour différents pH, à l’aide de techniques complémentaires (isothermes π-A, réflectivité de neutrons, diffusion de rayons x rasants). Cette étude a démontré que l’interprétation usuelle de ces isothermes devait être reconsidérée et en particulier nous avons mis en évidence le rôle majeur du solvant d’étalement. Ce dernier reste partiellement adsorbé à la surface après le dépôt, la monocouche mixte copolymère-solvant est alors formée de nanostructures de surface. Ces nanostructures ont de taille caractéristique bien spécifique (figure (a)). Lorsque les chaînes de PAA sont neutres, le pseudo-plateau observé sur les isothermes correspond à l’expulsion réversible du solvant vers la sous-phase ce qui induit une réorganisation des nanostructures. Dans le cas de chaînes de PAA chargées, l’isotherme ne présente plus ce pseudo-plateau. Ceci est dû aux répulsions électrostatiques entre ces chaînes. La compression du film entraîne le « plongeon » d’une partie de la monocouche, copolymère et solvant, vers le volume. D’autre part, nous avons étudié le comportement des films de copolymères chargés en présence d’ions Ag+ dans la sous-phase avant et après leur réduction. Nous avons montré que la présence d’ions Ag+ induit le collapse des chaînes PAA à l’interface. La réduction des ions radiolyse de surface, produit des colloïdes d’argent agrégés selon une structure 2D « bicontinue » (figure b et c) de taille caractéristique marquée. En revanche, la réduction par photochimie ne semble pas produire de couche homogène et dense de colloïdes. Mots clés : Films de Langmuir, copolymères PS-b-PAA, auto-assemblages organiques, réduction d’ions argent, nanostructures inorganiques, réflectivité de neutrons, diffraction et diffusion des rayons x rasants, microscopie à force atomique.

Composition du jury

  • Brigitte Pansu, Rapporteur, Professeur, Université Paris Sud XI
  • Loïc Auvray, Rapporteur, Directeur de Recherche CNRS
  • Régine Von Klitzing, Examinateur, Professeur, Université Berlin
  • Patrick Perrin, Examinateur, Professeur, Université Pierre et Marie Curie
  • Pierre Muller, Examinateur, Chargé de Recherche CNRS
  • Marie-Claude Fauré, Membre invité, Maître de conférences, Université Paris V Descartes
  • Michel Goldmann, Directeur de thèse, Professeur, Université Paris V Descartes
  • Fabrice Cousin, Co-encadrant de thèse, Ingénieur CEA, LLB Saclay