Thèse soutenue

développement de nouveaux capteurs efficaces pour la reconnaissance de différentes espèces d'eau – ions aluminium, ions potassium, atrazine et glyphosate.
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Auteur / Autrice : Hanh Linh Nguyen
Direction : Isabelle Leray
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 04/12/2019
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1993-....)
établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)
Jury : Président / Présidente : Gilles Clavier
Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Leray, Brigitte Bibal, Nguyêt-Thanh Ha-Duong, Emilie Destandau, Cédric Mongin
Rapporteurs / Rapporteuses : Brigitte Bibal, Nguyêt-Thanh Ha-Duong

Résumé

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La conception, la synthèse et l’étude des propriétés photophysiques de sondes fluorescentes d’espèces moléculaires ou de cations présente beaucoup d’intérêt dans des domaines aussi divers que l’environnement et la biologie. En particulier, les cations polluants (cations d’aluminium, cations de potassium) et les résidus de pesticides (tels que le glyphosate ou l’atrazine) qui n’étant pas dégradés par le métabolisme, ils se retrouvent dans les eaux de boissons à des concentrations délétères pour l’environnement. Les méthodes analytiques actuelles telles que la spectroscopie d'absorption atomique, la spectroscopie de masse sont coûteuses et ne peuvent être utilisées que pour les déterminations à l'intérieur. Inversement, l'utilisation de la technique de fluorescence offre des avantages distincts en termes de sensibilité, de sélectivité et de développement potentiel d'appareils portables.Dans cette thèse, des sondes fluorescentes efficaces pour la détection de l'aluminium, du potassium, du glyphosate et de l'atrazine ont été ciblées. Pour l'aluminium, une nouvelle sonde hydrosoluble (PSSA) a été synthétisée, reconnaissant les cations d'aluminium sur la base du mécanisme d'amélioration de l'émission induisant une agrégation. Avec une limite de détection de 153 nM et une bonne propriété de sélectivité, le PSSA a également été intégré avec succès dans un système PDMS / verre afin de permettre l’utilisation d’un dispositif portable pour la détection de l’aluminium.Ensuite, deux sondes synthétisées différentes de notre laboratoire (Calix-Rhod-aza et DMAP-BARB) ont été considérées dans cette thèse. Ces sondes ont été développées pour la détection de potassium et d'atrazine, respectivement. Pour les deux molécules, la photophysique et la complexation vis-à-vis d'espèces ciblées ont été étudiées, et deux configurations différentes de microfluidique capillaire en PTFE ont été réalisées pour leur détection, avec des limites de détection très satisfaisantes (qui bien conformes à la gamme des normes réglementaires).Enfin, des efforts ont été consacrés à la conception et à la synthèse de nouveaux capteurs pour le glyphosate. Quatre sondes différentes ont été conçues (GlyP-a, GlyP-b, GlyP-c, GlyP-d). GlyP-a a été faite, alors que les autres étaient à deux pas de la réalisation. En effet, ce projet est toujours en cours dans notre laboratoire, en prenant les résultats préliminaires de ce travail.