Monocouches nanoporeuses auto-assemblées sur graphite : contrôle et modulation des propriétés de tamis moléculaire

par Claire Arrigoni

Thèse de doctorat en Physique et chimie des matériaux

Sous la direction de André-Jean Attias.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .

mots clés

• Matériaux nanostructurés
• Matériaux poreux
• Autoassemblage
• Tamis moléculaires
• Structures en nid d'abeille
• Microscopie tunnel à balayage

Résumé

Un des objectifs des récentes études concernant la fonctionnalisation de surface à l’échelle nanométrique est de contrôler les propriétés d’auto-assemblages formés sur des surfaces. Des molécules ont étés synthétisées, capables d’interagir via une unité fonctionnelle « clip », fondée l’interdigitation de chaînes alkyles en épitaxie sur le graphite. Ceci a permis la formation d’un auto-assemblage nanoporeux capable d’agir comme matrice hôte pour des molécules invitées. (La dynamique de diffusion de molécules invitées a été étudiée en temps réel. La nature des molécules invitées influe sur la diffusion. ) Le système présente des propriétés de tamis moléculaire. L’objectif du présent travail est d’étendre les propriétés de tamis moléculaire de ce type de structure nanoporeuse. Tout d’abord, les moyens de favoriser la formation du réseau nanoporeux ont été étudiés. Ensuite, différentes approches ont été proposées dans le but de moduler les propriétés de tamis moléculaire de la structure en nid d’abeilles. Pour cela, de nouvelles molécules ont été synthétisées afin d’agir sur certaines caractéristiques du réseau formé : taille des cavités en jouant sur la longueur des chaînes périphériques des molécules, géométrie en utilisant les effets liés à la parité des chaînes ou encore affinité chimique des pores pour des applications dans le domaine de la biologie.

Titre traduit

Nanoporous self-assembled molecular architectures on graphite : control and tuning of molecular sieve properties

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