Equipe II-2 : Physico-Chimie des Surfaces Fonctionnelles,
Responsable de l'équipe : Bernard Croset
Personnes impliquées : Michel Goldmann (Pr section 28), Marie-Claude Fauré (MDC section 28), Emmanuelle Lacaze (CR section 5), Philippe Fontaine (CR section 11), Samy Rémita (MDC section 31), Denis Limagne (IE).
Sections CNRS : 11
- Contexte Notre but est de réaliser des objets dont au moins l’une des dimensions est à l’échelle du nanomètre. Pour ce faire, nous utilisons les propriétés d’auto-assemblage des molécules organiques pour former des moules (« templates ») sur lesquels nous faisons croître une couche inorganique. L’avantage de cette approche réside dans la grande diversité des formes qui peuvent être obtenues (monocouches, sphères, tubes, phases lamellaires et bicontinues) ainsi que dans la nature de la couche inorganique (Ag, Au, Pt, Cu etc.). De plus, la possibilité de fonctionnaliser les molécules permet de varier les propriétés attendues pour un même type d’objet. Nous avons ainsi réussi à former des couches métalliques d’épaisseur contrôlée de quelques nanomètres et ancrées sous une monocouche organique en irradiant de façon astucieuse (sous incidence rasante) une monocouche de Langmuir. Nous étendons cette méthode à des objets tridimensionnels et avons, sans doute, obtenu des nanocoques métalliques par une procédure similaire.
- Actions scientifiques de l’équipe- Formation de couches d’épaisseur nanométrique sous film de Langmuir. Contrôle de la forme 2D et de l’organisation éventuelle des objets obtenus.
- Formation de nano-objets métalliques avec contrôle de leur taille et de leur forme.
- Etude des propriétés physiques (transport, plasmon… ) et chimiques (microcatalyse) de ces systèmes.
- Méthodes, défis- Caractérisation physicochimique (isothermes de surface, mouillage).
- Microscopie optique (à angle de Brewster).
- Développement de la radiolyse de surface.
- Rayons x sous incidence rasante sur surface liquide (diffusion, fluorescence). - Diffusion des rayons x (diffraction, SAXS) et des neutrons (SANS). - Analyse par microscopie à champ proche. - XPS.
- Exemples de résultats
Fig 1 : Suivit par fluorescence x de surface de l’augmentation de la densité d’argent sous une monocouche de Langmuir au cours de l’irradiation rasante.
Fig 2 : Image AFM d’une couche d’argent (épaisseur 4,5 nm) sous une monocouche organique (épaisseur 2,8 nm)
Fig 2 : Image AFM d’une couche d’argent (épaisseur 4,5 nm) sous une monocouche organique (épaisseur 2,8 nm)
Institut Charles Sadron (Strasbourg); Marie-Pierre Krafft, Pierre Muller ;
Centre de Recherche Paul Pascal (Bordeaux), Eric Grelet, Chrystelle Faure ;
Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologique et Toxicologique (Paris), Olivia Rainau ;
Université de Cergy-Pontoise, Françoise Perrot, Sophie Cantin-Rivière.
Centre de Recherche Paul Pascal (Bordeaux), Eric Grelet, Chrystelle Faure ;
Laboratoire de Chimie et Biochimie Pharmacologique et Toxicologique (Paris), Olivia Rainau ;
Université de Cergy-Pontoise, Françoise Perrot, Sophie Cantin-Rivière.
M.P. Krafft, M. Goldmann; Curr. Opin. Colloid Interface. Sci. 8 (2003) 251.
F. Muller, P. Fontaine, S. Rémita, M. C. Fauré, E. Lacaze and M. Goldmann; Langmuir, 20 (2004) 4791-4794
S. Cantin, J. Pignat, F. Perrot, P. Fontaine and M. Goldmann; Phys. Rev. E, 70 (2004) 050601-1-050601-4
V. Dupres, S. Cantin, F. Perrot, J. P. Michel, E. Lacaze, P. Fontaine and M. Goldmann; Thin Solid Films, 457 (2004) 381-390.
P. Fontaine, M. Goldmann, P. Muller, M.C. Fauré, O. Konovalov and M. P. Krafft; J. Am. Chem. Soc., 127 (2005) 512-513.
S. Rémita, P. Fontaine, C. Rochas, F. Muller and M. Goldmann; Eur. Phys. J. D. (in press)
F. Muller, P. Fontaine, S. Rémita, M. C. Fauré, E. Lacaze and M. Goldmann; Langmuir, 20 (2004) 4791-4794
S. Cantin, J. Pignat, F. Perrot, P. Fontaine and M. Goldmann; Phys. Rev. E, 70 (2004) 050601-1-050601-4
V. Dupres, S. Cantin, F. Perrot, J. P. Michel, E. Lacaze, P. Fontaine and M. Goldmann; Thin Solid Films, 457 (2004) 381-390.
P. Fontaine, M. Goldmann, P. Muller, M.C. Fauré, O. Konovalov and M. P. Krafft; J. Am. Chem. Soc., 127 (2005) 512-513.
S. Rémita, P. Fontaine, C. Rochas, F. Muller and M. Goldmann; Eur. Phys. J. D. (in press)