Chimie de surface des sels de diazonium et photopolymérisation en tandem pour la conception de couche ultraminces de polymères réactifs et fonctionnels

par Sarra Gam

Thèse de doctorat en Chimie des surfaces et interfaces

Sous la direction de Mohamed Mehdi Chehimi et de Dalila Ben Hassen-Chehimi.

Soutenue en 2011

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    ˜The œCombinaison of interfacial chemistry of diazonium salts surface-initiated photopolymerization for the preparation of thin reactive and functional polymer coatings


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  • Résumé

    L'objectif de ce mémoire de thèse est de développer une nouvelle méthode d'élaboration des revêtements minces de polymères réactifs et fonctionnels via la combinaison de la chimie interfaciale des sels de diazonium et la photopolymérisation confinée en surface (surface-initiated photopolymerization "SEPP"). Cette approche est simple, rapide et efficace tout en garantissant une liaison forte entre la surface et le polymère. Deux types d'applications en ont découlé : La première partie consiste en l'étude de la faisabilité dt réaliser des couches ultraminces de polymères hydrophiles pour étudier sa résistance à l'adhésion de protéines sur des lames d'or en utilisant les sels de diazonium comme agents de couplage covalent de polymère sur ces surfaces. Pour cela nous avons synthétisé le sel de diazonium qui joue le rôle d'un photoamorceur BF₄⁻N₂⁺-C₆H₄-CO-C₆H₆, dérivé de la benzophénone, ensuite nous avons mis au point les conditions nécessaires pour amorcer des réactions de photopolymérisation en surface pour faire croître des chaînes de polymères, poly(méthacrylat d'hydroxyéthyle) (PHEMA), polystyrène (PS) et poly(méthacrylate de méthyle) PMMA. Ensuite nous avons généralisé notre concept sur différents supports (ITO, carbone vitreux, acier inox) en utilisant différents sels de diazonium et différents monomères et macromonomères de type a- tertbutoxy-co-vinylbenzyl-polyglycidol (PGL). Le PGL donne des greffons nanométriques extrêmement hydrophiles et résistants à l'adsorption de protéines mais peuvent être activés par des protéines via le cabonyl diimidazole. La seconde partie consiste à appliquer ce concept « diazo /SIPP » pour confectionner des couches ultraminces de polymères à empreintes moléculaires sur de plaques d'or et d'ITO en utilisant l'acide méthacrylique comme monomère fonctionnel, le dimétacrylate d'éthylène glycole (EGDMA) comme monomère réticulant, et la dopamine (neurotransmetteur) comme molécule modèle pour nano-structurer le polymère réticulé poly(MAA-co-dimétacrylate d'éthylène glycole). La limite de détection électrochimique est de 0,9 nM ; cette limite peut être repoussée en incorporant des nanoparticules d'or dans le film et descendre à 0,35 nM. Ce travail montre l'intérêt des sels de diazonium en sciences des polymères et des surfaces. Leur combinaison avec la photopolymérisation permet de concevoir, rapidement, des revêtements polymères adhérents, réactifs, fonctionnels et ultraperformants.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2011) 070
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