Synthèse et étude de nanomatériaux hybrides magnétiques à base Fer-Bismuth

par Frédéric Pelletier

Thèse de doctorat en Chimie organométallique et de coordination

Sous la direction de Catherine Amiens et de Jean-Marc Greneche.

Soutenue en 2012

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La recherche dans le domaine des nanosciences consacre de plus en plus d'intérêt à la synthèse et l'étude de nanoparticules hybrides combinant plusieurs matériaux inorganiques dans une même particule. L'engouement pour ces nouveaux matériaux réside dans l'énorme potentiel qu'apporte la combinaison de plusieurs propriétés au sein d'un même objet donnant ainsi l'accès à de nouvelles propriétés (synergie) et à des nanoplateformes multifonctionnelles pour des domaines aussi divers que le biomédical, la catalyse, l'électronique. . . Dans la recherche de fonctionnalités innovantes, nous nous sommes intéressés à la synthèse de nouveaux matériaux hybrides magnétiques combinant le fer et le bismuth, deux métaux totalement immiscibles dans le massif. Tout d'abord, nous avons étudié, par spectrométrie Mössbauer et transformée en ondelette du signal EXAFS, les nanoparticules de fer (0) synthétisées par réduction via un amine-borane, méthode utilisée pour l'obtention des domaines de fer composant les nanomatériaux hybrides envisagés. Par la suite, nous avons pu caractériser l'ordre chimique et structural (MET, WAXS, EXAFS et XANES) ainsi que les propriétés magnétiques des nanomatériaux hybrides FeBi synthétisés par des mesures couplées de SQUID et de spectrométrie Mössbauer. Ce système combinant des propriétés magnétiques attrayantes, une bonne résistance à l'oxydation ainsi que les propriétés physiques du bismuth est un candidat crédible pour des applications dans le domaine biomédical. Le transfert de ces nanomatériaux dans l'eau par le biais de ligands dérivés de galactose a donc également été investigué.

  • Titre traduit

    Synthesis and study of iron-bismuth based magnetic hybrid nanomaterials


  • Résumé

    Research in the field of nanoscience is focused to a greater and greater degree on the synthesis and study of hybrid nanoparticles combining several inorganic materials in the same particle. The popularity of these new materials is due to the huge potential brought by the combination of different properties within the same object giving access to new properties (synergy) and multifunctional nanoplatforms for fields as diverse as biomedicine, catalysis and electronics. In search of innovative features, we are interested in the synthesis of new hybrid magnetic materials combining iron and bismuth, two metals entirely immiscible in the bulk. Firstly, we used Mössbauer spectroscopy and wavelet transform of the EXAFS signal to study iron (0) nanoparticles synthesized by reduction, via an amine-borane, method, used to obtain the building-blocks needed to design the desired hybrid nanomaterials. Subsequently, we characterized the chemical and structural nature (TEM, WAXS, EXAFS and XANES) and magnetic properties of the hybrid FeBi nanomaterials synthesized by complementary methods: SQUID and Mössbauer spectroscopy. Combining attractive magnetic properties, good resistance to oxidation and the particular physical properties of bismuth, this system is a credible candidate for applications in the biomedical field. Consequently, investigation of the transfer of such nanomaterials in water by means of ligands derived from galactose was conducted.

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  • Détails : 1 vol. (272 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres

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