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Agenda


Soutenance de thèse

Systèmes à base de quantum dots et nanoparticules métalliques pour la photocatalyse redox de réactions radicalaires en lumière visible

Mardi 29 novembre 2022 à 14:00
 Salle de séminaires de l'Irig, bâtiment 10.05 du CEA-Grenoble
Publié le 29 novembre 2022

​Par Ali Dabbous
Équipe Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electronique

Au cours de la dernière décennie, le développement des photocatalyseurs à lumière visible a révolutionné le domaine de la chimie organique synthétique. Les nanocristaux semi-conductrices colloïdales, communément appelés Quantum Dots (QD), se sont révélés très prometteurs en tant que photocatalyseurs pour diverses transformations organiques, notamment les oxydations, les réductions et plus récemment, les réactions de formation de liaisons. Les QD possèdent plusieurs propriétés encourageantes pour la photocatalyse, notamment leurs potentiels oxydation et réduction ajustables en fonction de leurs tailles et leurs valeurs élevées de coefficient d'extinction dans le domaine visible. De plus, grâce à leurs propriétés optiques et leurs tailles, les QD peuvent interagir avec plusieurs substrats à la fois en utilisant de très faibles charges catalytiques. Dans cette thèse, nous avons préparé différents types et structures de QD tels que des QD de type cœur CdS, CdSe et InP et différents types de QD cœur-coquille tels que CdSe-CdS, CdS-CdSe, CdSe-ZnS et InP-ZnS. Nous avons également optimisé la couche de ligands de surface pour assurer une meilleure interaction entre les QD et les substrats de réaction. Après avoir testé les propriétés photophysiques et le transfert de charge possible entre les QD et les substrats de la réaction souhaitée, nous avons utilisé les QD préparés comme photocatalyseurs pour des réactions nouvellement développées visant à préparer des produits naturels à haute valeur ajoutée (tels que des dérivés de Tropane). De plus, nous avons conçu un nouveau type de nanostructure hybride semi-conducteur-métallique en assemblant des QD CdSe-ZnS avec des nanoparticules d'or (AuNP). Les nanostructures QD-AuNP ont été assemblées chimiquement à l'aide d'une approche de chimie click profitant des ligands de surface fonctionnalisant les QD et les AuNP. La structure hybride préparée a amélioré l'activité photocatalytique par rapport à la réaction photocatalysée par les QD nus. L'amélioration de l'activité est due à une meilleure séparation des charges et aux nouvelles propriétés optiques de la nanostructure hybride QD-AuNP.

Le jury est composé de :

Fabrice ODOBEL, Directeur de recherches CNRS, Nantes Université
Adam PRON, Professeur, Université Polytechnique de Varsovie
Raphaël SCHNEIDER, Professeur, Université de Lorraine
Frédérique LOISEAU, Professeur, Université Grenoble Alpes
Vincent MAUREL, Directeur de recherches CEA, CEA-Grenoble
Jean-Marie MOUESCA, Directeur de recherches CEA, CEA-Grenoble

Contact : Vincent Maurel