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Séminaire Benjamin Abécassis

Suivi in situ de la nucléation croissance de nanoparticules d’or


Benjamin Abécassis

LETI
CEA Grenoble

Peu d’informations quantitatives sont disponibles sur le mécanisme qui mène d’une solution sursaturée à une dispersion de nanoparticules. Nous nous sommes concentrés sur l’étude d’un système modèle et avons effectué des mesures de diffusion des rayons X au petits angles résolues en temps avec une résolution de quelques centaines de millisecondes, rendues possibles par l’utilisation d’un appareil de flux stoppé couplé à une source de rayonnement synchrotron.

Nous sommes ainsi parvenus à déterminer dès les premiers instants de la réaction, le nombre de particules en solution ainsi que leur distribution en taille. L’effet des différents paramètres de synthèse ont également été étudiés et nous avons observé qu’au delà d’une taille critique, les nanoparticules s’auto-assemblent pour former des super-réseaux possédant une structure cristallographique cubique faces centrées.

Je présenterai ensuite une étude portant sur des microémulsions eau/huile/octylammonium d’octanoate dans la partie micelles inverses du diagramme de phase. La structure des ces microémulsions "catanioniques" est élucidée en fonction du contenu en eau, de la température et de la charge de surface. Les différentes topologies observées (sphère, cylindre, longues chaînes flexibles et connectées) et les transitions de phase sont comparées au comportement prédit par une théorie récente prenant en compte l’énergie de courbure du film de tensioactif.

Nous montrons qu’il est possible d’utiliser ces systèmes pour synthétiser des nanoparticules d’or. L’effet "moule" souvent évoqué pour expliquer la formation de nanoparticules en micelles inverses est dans notre cas inexistant. Il est, en outre, possible de séparer et de purifier les nanoparticules par un léger abaissement de la température en tirant partie du comportement en phase original des microémulsions catanioniques.