Sujet de thèse Synthèse de nanotubes de carbone fonctionnalisés
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Sujet de thèse Synthèse de nanotubes de carbone fonctionnalisés pour la détection simultanée de polluants et la mesure de pH Cadre/contexte : La synthèse de matériaux conjugués semi-conducteurs pour la conception de dispositifs électroniques est une activité développée au Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces (LPICM, Ecole polytechnique, UMR CNRS 7647). Une équipe commune a été créée en 2010 avec l’IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux) pour développer la mise au point de capteurs à base de nanotubes de carbone. Description du sujet : Les problèmes de pollution de l’eau s’accroissent continuellement notamment à cause d’une urbanisation grandissante, d’une industrialisation massive et d’une agriculture intensive. Il est de ce fait primordial de pouvoir effectuer un diagnostic rapide à toutes les étapes du cycle de l’eau pour pouvoir identifier les sources de contamination et y remédier le plus rapidement possible. Pour cela, des dispositifs d’analyse portatifs fiables et performants doivent être conçus. Les nano-objets se présentent comme des éléments de choix pour la conception de tels capteurs car ils permettent la miniaturisation des dispositifs. Les nanotubes de carbone sont en particulier très attractifs car ils possèdent des propriétés de conduction originales. Ce sujet de thèse propose de créer de nouvelles nanostructures polymères-nanotubes de carbone permettant la reconnaissance spécifique de polluants dans l’eau (chlorures, métaux lourds ...), ainsi que d’effectuer une mesure de pH. Le but est, d’une part, de créer des effets synergiques pour obtenir des matériaux multifonctionnels aux propriétés exaltées et, d’autre part, d’obtenir des dispositifs pouvant permettre la mesure de différentes espèces. Pour cela, la synthèse de polymères fonctionnels sera effectuée dans un premier temps, ils seront ensuite utilisés pour la fonctionnalisation des nanotubes de carbone. Les nano-objets ainsi définis seront déposés en couches minces pour la conception de capteurs permettant une analyse basée sur la modification des propriétés électriques des dispositifs en fonction des interactions couche active fonctionnalisée-analytes. Ce sujet apportera au candidat une expérience multi-disciplinaire. Il sera en contact avec des techniques comme la synthèse chimique, le dépôt et la caractérisation de couches minces et la caractérisation électrique de dispositifs. Le LPICM possède un laboratoire de synthèse chimique, les outils de dépôt et de caractérisation des matériaux en couches minces (profilométrie, AFM, microscopie électronique...) et l’instrumentation permettant les mesures électriques. Candidatures : Le candidat aura obtenu un master dans le domaine de la chimie des matériaux, des connaissances en synthèse de polymères conjugués et/ou en fonctionnalisation de nanotubes de carbone seraient appréciées. Les candidatures sont à envoyées à : Dr Gaël Zucchi Ecole polytechnique LPICM UMR CNRS 7647 Route de Saclay 91128 Palaiseau (FRANCE) Tel: 01 69 33 43 86 [email protected] Dr Bérengère Lebental IFSTTAR Cité Descartes, LISIS LPICM-Ecole Polytechnique Tel: 01 69 33 43 86 [email protected]
