Nucléation-croissance de Nanoparticules d’or
F. Testard, J. Han, F. Hubert, B. Abécassis, O. Spalla NIMBE/LIONS logo_tutelle logo_tutelle 

 

Bien que l’on sache synthétiser à façon des nanoparticules (NP) de différentes tailles et formes, la compréhension des mécanismes de nucléation-croissance ainsi que de l’origine de l’anisotropie reste très incomplète. . Au LIONS nous cherchons à comprendre ces mécanismes par un suivi in situ de la formation des nanoparticules. Du point de vue expérimental, la faible concentration des nanoparticules (2 à 3 mM en atomes constituants) et la rapidité de synthèses (~ seconde) constituaient des difficultés majeures à l’obtention de données sur les premiers instants de la formation. Nous avons donc développé des environnements échantillons spécifiques aux techniques synchrotron, pour suivre la nucléation croissance de nanoparticules.

 
Nucléation-croissance de Nanoparticules d’or

Analyse par TEM de l’état final d’une solution de nanocylindres d’or obtenus par la réduction d’une solution de sels d’or en présence de tensioactif bromure de cetyltrimethylammoniun. Mise en évidence d’un point de bifurcation (BP) entre la formation de nanosphères et de nanocylindres. [5]

Dans le cas de NP d’or en solution aqueuse ou organique nous avons récemment pu atteindre une résolution temporelle de 50 ms. Une analyse couplée de la forme des nanoparticules et de l’état d’oxydation des espèces associées à tout instant nous a permis 1) de mettre en évidence une étape clef de la phase de nucléation [1,2,6,7] et 2) d’identifier une taille de bifurcation dans le dévelopement de l’anisotropie de nanocylindres d’or (Fig 1)[4,5,7]. Ces developement vont nous permettre d’optimiser des synthèses de nanoparticules pour aller vers une plus grande monodispersité en taille et en forme [3], un point important requis pour les applications (ex détecteur biologique pour les nanoparticules d’or).

 

Références:

1. “Probing in situ the Nucleation and Growth of Gold Nanoparticles by Small-Angle X-ray Scattering”
Abécassis B., Testard F., Spalla O., and Barboux Ph., Nanoletters (2007), vol 7, n°6, 1723-1727.

2.Gold nanoparticle superlattice crystallization probed in situ”
Abecassis B., Testard F., and  Spalla, O.  Physical Review Letters (2008), Vol. 100, 115504.

3. "Gold nanoparticle synthesis in worm-like catanionic micelles: microstructure conservation and temperature induced recovery”
B. Abécassis, F. Testard, Th. Zemb, Soft Matter, (2009), 5, 974-978.

4. Cetyltrimethylammonium Bromide Silver Bromide Complex as the Capping Agent of Gold Nanorods”
Hubert F., Testard F., Spalla O., Langmuir (2008) 24, 14, 9219-9222.

5. Nanorods versus Nanospheres: A Bifurcation Mechanism Revealed by Principal Component TEM Analysis,
Hubert F., Testard F., Rizza G., Spalla O., Langmuir (2010), 26, 6887-6891.

6. Thèse de B. Abécassis "Suivi in-situ de la nucléation-croissance de nanoparticules d’or" Ecole Polytechnique (2006).

7. Thèse de F. Hubert "Mécanisme de formation de nanoparticules d’or anisotropes" Université Paris VI (2009).

 

Maj : 01/08/2017 (1669)

 

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