Chimie


Le Service Chimie a été créé en 2013 pour répondre à la demande de l’ensemble des groupes de recherche du LPS. Il est actuellement constitué d’une ingénieure d’études et il est réparti sur deux laboratoires totalisant une surface de 130m².

Vous trouverez sur cette page une description des activités du service, des compétences déployées et des appareils disponibles.

Activités

– Réalisation de projets
Les chercheurs, doctorants et post-doctorants du laboratoire peuvent demander au Service Chimie de mener à bien des projets de différents types :

– La reproduction de synthèses décrites dans la littérature.

– La synthèse de nouvelles nanoparticules ou molécules répondant à un cahier des charges précis (matériau, structure, taille…).

– La réalisation d’études complètes nécessitant un travail de recherche plus poussé se traduisant par des collaborations extérieures au laboratoire ou à la participation à des projets ANR.

– Aide ponctuelle et conseils
Les personnes souhaitant utiliser ponctuellement des produits chimiques ou des équipements peuvent être accueillies dans le Service afin d’y manipuler en toute sécurité. Elles pourront bénéficier d’une aide technique ou bien réaliser leurs expériences en toute autonomie, selon leurs besoins.

– Gestion des déchets chimiques
Le Service Chimie gère la collecte des déchets chimiques et leur évacuation en lien avec le Service Hygiène et Sécurité de l’UFR Sciences. Les consignes de tri sont accessibles sur l’intranet du laboratoire.

Compétences

– Synthèse inorganique
La principale expertise du Service Chimie en synthèse inorganique concerne les nanoparticules d’or. Celles-ci peuvent être préparées en milieu organique ou en milieu aqueux. En milieu organique, les particules obtenues sont généralement sphériques, de faible diamètre (de 2 nm à 5 nm), et protégées par des ligands thiols. Les synthèses en milieu aqueux permettent d’obtenir une grande variété de formes (sphères, bâtonnets, bipyramides, triangles…) ainsi que de faire varier la composition des nanoparticules. Il est par exemple possible de préparer des particules bimétalliques or/argent. Ces particules métalliques offrent des propriétés optiques très intéressantes grâce à leur résonnance plasmon de surface. Le contrôle précis de la taille des nanoparticules lors de la synthèse permet de moduler ces propriétés.

Nanoparticules d'or sous forme de sphères, de bâtonnets et de bipyramides.Nanoparticules d’or sous forme de sphères, de bâtonnets et de bipyramides.

Nanoparticules bimétalliques Au@Ag.

Le service réalise également des synthèses de nanoparticules semi-conductrices, essentiellement sous forme de plaquettes ou de feuillets, tout particulièrement CdSe mais aussi CdS et CdTe. Les propriétés de fluorescence de ces nanoparticules sont particulièrement originales en raison de leur anisotropie et de leur épaisseur contrôlable à la monocouche atomique près.

Nanoplaquettes de CdSe et leur fluorescence.

Enfin, d’autres types de nanoparticules peuvent être préparés, comme des feuillets ou des nanofils d’oxyde de manganèse, ou bien des bâtonnets de silice. Il est également possible de mettre en forme les nanoparticules dans des matrices de polymères ou d’hydrogels afin d’obtenir des matériaux fonctionnels.

– Synthèse organique
Des synthèses multi-étapes de molécules organiques peuvent être réalisées au Service Chimie.
Les molécules synthétisées à ce jour sont essentiellement des ligands thiols, utilisés pour fonctionnaliser les nanoparticules métalliques, et des tensio-actifs fluorescents.

Tensioactifs fluorescents à base de pyrène et visualisation de leur écoulement sous lumière ultraviolette (montage élaboré sur la plateforme SomaC)

– Caractérisation
Le Service Chimie dispose de nombreux appareils de caractérisation, principalement en spectroscopie. Il est également possible d’accéder à de la microscopie électronique en Transmission sur la plateforme Imagif (Gif-sur-Yvette), et de réaliser des coupes par cryomicrotomie si nécessaire. La caractérisation des molécules organiques se fait par RMN au bâtiment de Physique (bâtiment 625) ou à la plateforme instrumentale de l’ICMMO (bâtiment 410).

Appareillages

Les laboratoires de chimie sont équipés avec tout le matériel classique permettant de réaliser des synthèses organiques ou inorganiques : verrerie, plaques d’agitation, plaques chauffantes, vortex, cuves à ultrasons, etc. Les synthèses ou préparations d’échantillons sensibles à l’air peuvent être réalisées à l’aide d’une rampe à vide ou bien en boîte à gants.

Les équipements suivants peuvent être utilisés en toute autonomie après formation des utilisateurs :

  • Boîte à gants Mbraun
  • Spectromètre infrarouge : Nicolet IS50
  • Fluorimètre : Fluoromax-4
  • Spectromètre UV/Visible/proche IR : Cary 5000
  • pH-mètre/conductimètre SevenCompact pH/Cond S213, équipé de plusieurs électrodes :
    • pH-métrie :
      • pH 0-14, T° 0-100°C
      • pH 1-11, T° 0-80°C (micro-électrode pour des faibles volumes)
    • Conductimétrie :
      • 0.01-1000 mS/cm, T° 0-100°C
      • 0.001-500 µS/cm, T° 0-100°C
  • Evaporateur rotatif Ika
  • Purificateur d’eau Véolia (eau pure 5MΩ et eau ultra-pure 18,2MΩ)