Latest news LICSEN

09/11/2021 - Conférence-débat de l'Académie des sciences "Recyclage et Chimie"

  L'Académie des sciences organise une Conférence-débat sur le thème "Recyclage et Chimie" le mardi 9 novembre de 14h30 à 17h30, dans la Grande salle des séances de l’Institut de France. Cette conférence sera également diffusée en direct sur la chaîne YouTube de l'Académie des sciences. A noter à 15h10 une contribution intitulée "L’extraction raisonnée : une opportunité pour un recyclage local des métaux stratégiques" par Thomas Zemb (co-auteur Jean-Christophe Gabriel).

Voir le programme complet

 

20/10/2021 - Soutenance de thèse d'Alice Boudet

 La soutenance de thèse d'Alice Boudet portant sur le sujet « Etude à l’échelle de l’agglomérat de catalyseurs sans platine pour l’ORR : caractérisations à sonde locale et modélisation en pile » a eu lieu le Mercredi 20 Octobre à 14h00, à l’amphithéâtre J. Talairach de NEUROSPIN. Thèse dirigée par Bruno Jousselme et encadrée par Renaud Cornut. 

Fuel cell electric vehicles are envisioned to take part in the replacement of the current carbon-emitting thermal vehicles. However, the reduction of their cost implies the development of platinum-free catalysts, which involve specific issues concerning their integration into the PEMFC fuel cells. Notably, these new materials form thick catalyst layers in which the transportation of the electroactive species needs to be carefully managed. The agglomerate is a key feature affecting the accessibility of the active sites and there is a need to develop characterization techniques enabling to study catalytic materials directly at the scale of the agglomerate. In this thesis, we propose to study Pt-free materials for ORR at agglomerate scale with two local probe characterization techniques: scanning electrochemical microscopy (SECM) and AFM. These techniques enable to link the electrocatalytic activity of a material to its agglomeration state. A protocol of characterization is developed and several Pt-free catalysts provided by partners of the European project PEGASUS are studied in order to compare their performances. Moreover, characterizing a material at agglomerate scale gives access to its intrinsic catalytic properties. Thus, a method for extracting kinetic parameters from the SECM measurements with the help of numerical modeling is developed. The exchange current density and the selectivity of the catalyst are determined and compared to the literature. An ohmic resistance leading to important performance losses is brought to light and interpreted as local ohmic drop at the catalyst agglomerates. Finally, a numerical model at single cell scale including the parameters determined with SECM is built in order to study the catalyst layer and agglomerate parameters affecting the global cell performance. This model confirms the importance of controlling the agglomerate structure in order to optimize the global performance in a fuel cell.

 

(12/10/2021) Rencontre Annuelle du LabEx NanoSaclay  -> REPORTEE en janvier 2022

 La Rencontre Annuelle du LabEx NanoSaclay aura lieu à l’INSTN l’après-midi du mardi 12 octobre, de 13h30 à 18h00. A noter 2 présentations de chercheurs du LICSEN: à 14h15, Stéphane Campidelli présentera le projet BOGART (projet Flagship 2020-2024) "Bottom-up Synthesis of Graphene Related Materials" et à 16h45, Géraldine Carrot présentera le projet Films Plastiques Bactériostatiques (projet valorisation 2020).

 

22/06/2021 - Comprendre et expérimenter l'énergie solaire dès l'école élémentaire 

  Au travers de deux interventions dans des écoles élémentaires (Ecole Louis Moreau de Massy le 22/06/21 et Ecole Jules Verne de Chatillon le 01/07/21), Frédéric Oswald amène ce jeune jeune public à s'interroger sur les énergies du futures et plus particulièrement sur l'énergie solaire. Les élèves ont pu également participer directement à la réalisation de cellules solaires à colorant (à base de myrtilles).  

 

05/05/2021 - Bernard Geffroy sur France Culture dans l'émission La méthode scientifique 

 Le reportage du jour : Reportage au Laboratoire d'Innovation en Chimie des Surfaces et Nanosciences au CEA de Saclay avec Bernard Geffroy, ingénieur et chercheur, spécialiste de l’électronique organique, une alternative à l’électronique basée sur du silicium, qui développe notamment des nouvelles générations de semiconducteurs organiques pouvant être incorporés dans des OLED, des diodes organiques électroluminescentes.

A retrouver en podcast sur le site de l'émission: la méthode scientifique du 05/05/21 "Silicium entre terre et mer"

 

04/2021 - La start-up Ajelis vue par le magazine Défis CEA

 Dans le numéro 242 (Mars/Avril 2021, p. 35) du magazine Défis CEA, Pascal Viel (CEA, Nimbe, Licsen) présente les activités de la start-up Ajelis co-fondée avec Ekaterina Shilova (présidente d'Ajelis) et Vincent Huc (Université Paris-Saclay). Retrouvez l'article à la page 35 de ce numéro des Défis CEA

 

 

08/04/2021 - Thèse de Thomas Petenzi

 La soutenance de thèse de Thomas Petenzi  « Relation entre la structure et les performances d’électrodes positives composées de matériaux carbonées 1D pour les batteries lithium-air non-aqueuses. » a eu lieu le 8 avril à 10h en visio. Thèse dirigée par Bruno Jousselme et co-encadrée par Renaud Cornut. 

Catalysts based on carbon nanotubes for Lithium-Air batteries : Society's need for mobile energy storage (electric vehicles) will far exceed that addressed by lithium-ion batteries. As a result, there is an intense interest in possible alternatives. The lithium-air (Li-O2) battery, whether based on aqueous or non-aqueous electrolytes, is one of such alternative. It possesses a theoretical specific energy significantly greater than Li-ion batteries, and therefore could transform energy storage. However, today many challenges limit the realization of rechargeable Li-O2 battery with competitive performances. In this general context, the Ph.D. project concerns the study at the fundamental level of the use of functionalized Carbon Nanotubes as catalyst for the Oxygen Reduction Reaction in organic media and their insertion in Li-Air Batteries. The understanding of the full electrochemical/chemical reactions that occur at the surface and in the volume of the cathode materials during repeated charging and discharging will be deeply investigated to develop the rational design of improved cathodes and synthesize new materials.

La thèse s'inscrit dans le care du projet ANR Eccentric.

 

10/03/2021 - Thèse d'Hanine Kamaleddine 

 La soutenance de thèse d'Hanine Kamaleddine  « Fonctionnalisation de nanotubes de carbone pour la fabrication de batteries Lithium/Soufre et Lithium/Organique » a eu lieu le 10 mars à 10h à l'Orme des Merisiers et en visio. Thèse dirigée par Stéphane Campidelli (CEA-Saclay Licsen) et Céline Barchasz (CEA Grenoble, Liten). 

Functionalized carbon nanotubes for Lithium/Sulphur and Lithium/Organic batteries : Lithium/organic batteries are receiving a lot of attention for energy storage. The interest of these batteries lies in their organic electrode materials, prepared from abundant, inexpensive and easily recyclable precursors. However, organic materials have two major disadvantages: their dissolution in organic electrolytes and their low electronic conductivity. The work carried out during this thesis aims at developing organic active materials for the positive electrodes of lithium batteries. In order to overcome the problematics of active material dissolution and poor electronic conductivity, the strategy is to graft covalently the electroactive molecules onto carbon nanotubes, via the chemical reduction of diazonium salts. The first part of this thesis is devoted to the grafting of anthraquinone active material onto different carbon electrodes, and their chemical and electrochemical characterizations. A detailed study of the chemical grafting procedure is carried out to better understand the grafting process and its limitations. In the second part of this thesis, other electroactive molecules (phenanthrenequinone, naphthoquinone, benzoquinone and a molecule containing disulfide bonds) are synthesized and grafted onto nanotubes. The results show that the rate of grafting onto nanotubes is low regardless of the nature of the grafted electroactive molecule.

Exemple de travail associé: ChemElectroChem 5, pp.1732-1737(2018).

 

15/12/2020 - Thèse de Sarah Bernardi

 La soutenance de thèse de Sarah Bernardi « Surfaces polymères antibactériennes à base de polyionènes : synthèses et études aux interfaces en physico-chimie et biologie » a eu lieu le mardi 15 décembre à 14h à l'INSTN (CEA Paris-Saclay) et en visio. Thèse dirigée par Géraldine Carrot. 

Polyionenes based antibacterial polymer surfaces : synthesis and studies at the interface in physico-chemistry and biology : bacterial contamination of surfaces is one of the most pressing concerns for the medical and the food industries. In order to act prior to the biofilm formation, we chose a preemptive strategy by creating contact-bioactive surfaces to inhibit bacteria without releasing bioactive agents. The main objective of this thesis is to prepare such surfaces by covalently grafting polyionenes (PI) and to study their biological characteristics, as well as the influence of the polymer structure on these properties.PI possess both powerful and versatile antimicrobial properties, which can be controlled by fine-tuning the charges/hydrophobic spacers ratio. A range of PI was synthesized by varying both the length and the nature of the spacers (aliphatic and ether), as well as the molecular weight, in order to evaluate the impact of these parameters on antibacterial activity and cytotoxicity. The aliphatic series was found to be more bacteriostatic, with an efficiency gradient that increases with the length of the aliphatic spacer.The aliphatic PI were then covalently grafted onto glass surfaces and silicon wafers using a sequential procedure combining polydopamine coating, diazonium salts induced polymerization and surface polyaddition. The chemical steps were characterized in detail via various surface analysis techniques (XPS, energy and zeta potential measurements). Antibacterial properties of the grafted surfaces were then evaluated by adhesion tests (total flora observations and enumerations of viable cultivable flora). PI-grafted surfaces were shown to display effective and versatile antibacterial properties, associated with a pro-adhesive effect. Cytotoxicity tests also demonstrated the absence of release and the non-toxicity of these materials. X-ray and neutron reflectivity experiments were performed on PI grafted chains to determine the thickness of polymers layers and to establish a link between the chains conformation and their mechanism of action towards bacteria.During this thesis, three procedures were developed to covalently functionalize polyethylene (PE) surfaces, the main component of food packaging. Firstly, PI were grafted onto PE with a chemical process similar to the one performed on glass. Secondly, a PI based ink was prepared to functionalize the PE film with an ink-jet printing process. Lastly, in order to develop a more industrializable process, PI were incorporated in bulk during the extrusion of PE films. For each procedure, we evaluated the possibility of their applications by characterizing their antimicrobial and cytotoxicity properties.

Exemple de travail associé: voir le Fait Marquant ci-dessous (22/09) et les articles ici 

 

12/11/2020 - Thèse de Manel Hanana

  La soutenance de thèse de Manel Hanana « Fonctionnalisation de nanotubes de carbone par une approche non covalente pour l’électrocatalyse et l’optoélectronique » a eu lieu le jeudi 12 novembre 2020 à 14h à l'Orme des Merisiers (Amphi Bloch, CEA Paris-Saclay) et en visio. Thèse dirigée par Stéphane Campidelli. 

Exemple de publication associée: New J. Chem. 42, 19749 (2018).

 

01/10/2020 - Jean-Christophe Gabriel rejoint l'équipe

 Le Licsen est particulièrement heureux daccueillir Jean-Christophe Gabriel ainsi que ses étudiants en thèse Lina Cherni et Fabien Olivier. Jean-Christophe dirige notamment le laboratoire commun CEA/NTU-Singapour Scarce (Singapore-CEA Alliance for Research in Circular Economy, laboratoire franco-singapourien). Retrouvez les dernières infos sur ce projet ici: « SCARCE : 18 mois de collaboration entre une université de Singapour et le CEA ».

 

22/09/2020 - Fait Marquant : Nouvelles surfaces antibactériennes efficaces et modulables par greffage robuste de polyionènes 

Cover of the October 2020
issue of the journal

La contamination bactérienne des surfaces est une problématique majeure dans de nombreux domaines, comme le médical ou l’agroalimentaire. La physiologie particulière des bactéries en surface et le développement de souches multi-résistantes sont deux facteurs qui réduisent l'efficacité des agents antimicrobiens.

Afin d’agir en amont de la formation du biofilm, dès la première étape de bio-adhésion, la stratégie retenue, dans le cadre du projet BRICAPAC (ANR PRCE), est de réaliser des surfaces bioactives par simple contact, permettant d'éliminer les bactéries sans relargage d’agents actifs. La solution trouvée par l'équipe du NIMBE/LICSEN, en collaboration avec une équipe de l'UMR SayFood INRAE-AgroParisTech, est de fonctionnaliser la surface de matériaux d’intérêt pour le domaine agroalimentaire, via le greffage covalent de polymères antibactériens. L'étude fait le lien entre la structure des polymères greffés et les propriétés biologiques obtenues. Contact : Géraldine Carrot. Lire la suite ici

Voir aussi: "Robust grafting of polyionenes: new potent and versatile antimicrobial surfaces", S. Bernardi et al,  Macromolecular Bioscience (2020).

 

26/07/2020 - Fait Marquant : Structure, captation cellulaire et toxicité de nanoparticules métalliques greffées de polymères pour la nanomédecine 

Les nanomédicaments sont considérés comme des thérapies prometteuses pour le traitement du cancer. Cependant, leur utilisation clinique reste encore limitée, dû en partie au fait que leur comportement biologique n'est pas encore vraiment élucidé. Extraire des théories générales à partir de la grande variété de nanoparticules et des conditions de leur utilisation reste en effet difficile, et les techniques pertinentes font défaut pour obtenir des informations in situ. Dans ce travail, ces deux aspects du problème sont abordés en combinant des nanoparticules modèles de nature variable avec des outils in situ basés sur des techniques de diffusion de aux petits angles (SAS, rayons X ou neutrons). La stratégie repose sur le développement d’une bibliothèque de nanoparticules greffées de polymères avec des cœurs d’or identiques, afin de réaliser une étude systématique de leurs interactions avec les systèmes biologiques. Il est ainsi montré qu'une modulation de la chimie des polymères modifie les propriétés de surface, tout en conservant la même structure des nanoparticules, ce qui permet une comparaison fiable entre les objets [...] Lire la suite ici

Collaboration: NIMBE/Licsen (contact Géraldine Carrot) & NIMBE/Lions (contact Jean-Philippe Renault)

Voir aussi: J. Mater. Chem. B (2020) et ACS Appl. Bio Mater. 2, 144 (2019)

 

16/10/2019 - Thèse de Kevin Jaouen

  La soutenance de thèse de Kévin Jaouen « Backside Absorbing Layer Microscopy : a new tool for the investigation of 2D materials » a eu lieu le mercredi 16 octobre 2019 à 14h à l'Orme des Merisiers (Amphi Bloch, CEA Paris-Saclay). Thèse dirigée par Vincent Derycke et Renaud Cornut. 

Exemple de publication associée:  Nanoscale 11, 6129 (2019). 

 

11/10/2019 - Thèse de Joffrey Pijeat

 La soutenance de thèse de Joffrey Pijeat, « Anthracenylporphyrin based building blocks for the bottom-up fabrication of nitrogen-doped graphene nanostructures » a eu lieu le vendredi 11 octobre 2019 à 14h  à l'Orme des Merisiers (Amphi Bloch, CEA Paris-Saclay). Thèse dirigée par Stéphane Campidelli.

Exemple de publication associée:  Organic & Biomolecular Chemistry 16, 8106 (2018).

 

30/09/2019 - Thèse de Florian Lebon

 La soutenance de thèse de Florian Lebon « Nano-dispositifs basés sur l'électrogreffage de films minces organiques » a eu lieu le lundi 30 septembre 2019 à 14h à l'INSTN (CEA Paris-Saclay). Thèse dirigée par Bruno Jousselme (co-encadrant Vincent Derycke). 

Exemple de publication associée:  Electrochimica Acta 318, 754 (2019).

 

26/09/2019 - Thèse d'Aurélien Doublet

 La soutenance de thèse d'Aurélien Doublet « Développement d’un primaire d’adhésion anticorrosion sans CrVI pour l’alliage aéronautique Al2024-T3 » a eu lieu le jeudi 26 septembre 2019 à 14h à l'INSTN (CEA Paris-Saclay). Son travail était co-encadré par Guy Deniau, Renaud Cornut et Gaëlle Charrier.

Exemple de publication associée:  RSC Advances 9, 24043 (2019).

 

03/09/2019 - HDR de Renaud Cornut

 

Mardi 3 Septembre, Renaud Cornut a présenté ses travaux d'HDR intitulés « Microscopie électrochimique pour les nanosciences »

L’électrochimie et les nanosciences sont au cœur de ce que le chimiste peut réaliser pour accompagner la transformation de notre mode de vie de manière à le rendre durable. En effet, les nanosciences ont un potentiel énorme dans de nombreux champs d’application comme l’électrocatalyse ou l’électronique, mais elles génèrent des systèmes complexes, qui ne peuvent être étudiés avec les outils analytiques existants : il faut mettre en place de nouvelles stratégies de mesures qui sont adaptées aux objets étudiés, et aux problématiques que l’on cherche à adresser. Ces outils permettent ensuite de mieux comprendre les matériaux qui sont produits, ce qui permet alors d’entrevoir de nouvelles pistes d’amélioration. Mon activité de recherche consiste justement à rapprocher l’électrochimie et les nanosciences par la mise en place et l’utilisation de méthode d’électrochimie analytique avancées. Elle s’appuie en particulier sur la microscopie électrochimique (ou SECM en anglais). Comme toute microscopie, la microscopie électrochimique est une technique d’analyse locale de surface. Sa résolution -typiquement de l’ordre du micromètre- est certes moins élevée que celles d’autres techniques à sondes locales comme la microscopie à force atomique (AFM) ou à effet tunnel (STM), mais l’intérêt de la SECM réside dans la nature des informations recueillies : elle donne des informations locale sur des propriétés physicochimiques de la surface et non pas seulement sur sa topologie.

 

19/07/2019 - Thèse de Marine Le Goas

 La soutenance de Marine Le Goas « Nanoparticules d’or à couronne polymère modulable : synthèse, interactions avec les systèmes biologiques et propriétés de radiosensibilisation » a eu lieu le 19 juillet 2019 à 14h à l'amphi Bloch du CEA Paris-Saclay. Le travail de Marine était co-encadré par Géraldine Carrot du LICSEN et Jean-Philippe Renault du LIONS.

Exemple de publication associée:  ACS Appl. Bio Mater. (2018).

 

16/07/2019 - Thèse de Lucile Orcin-Chaix - ISMO Orsay

 La soutenance de Lucile Orcin-Chaix « Synthèse et étude de systèmes cœur-coquille à base de nanotubes de carbone » a eu lieu le 16 juillet 2019 à 14h à l'ISMO (Orsay). Lucile a réalisé sa thèse au LAC (Laboratoire Aimé Cotton), dans l'équipe Nanophotonique sous la direction de Jean-Sébastien Lauret. Elle était co-encadrée par Stéphane Campidelli du LICSEN pour les aspects chimie.

Exemple de publication associée: J. Mater. Chem. C (2018).

 

20/12/2018 - Seminar by Prof. Anna Chrostowska (IPREM, Pau)

 ► Prof. Anna Chrostowska, Institut des Sciences Analytiques et de Physicochimie pour l'Environnement et les Matériaux, UMR5254, Université de Pau & Pays Adour will give a seminar entitled « The synergy between theory and experiment in developing the basic science of new heteroaromatic systems  » at 11 am on December 12, Room 26 building 127. (Contact: S. Campidelli).

Abstract: The problem that all chemists encounter more and more often concerns the choice of the most promising target molecule for a given set of specifications. The direct application of difficult, time-consuming, and expensive syntheses, without a deep prior analysis, is oftentimes not optimal. The constant back-and-forth dialectic between computations and experiments creates useful connections between theoretical knowledge and practical use of scientific achievements. This synergistic approach between high-level theory and experiment is now beeing applied more frequently to enhance our comprehension and conceptualization of new systems.  Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UV-PES) is a well-established technique to provide ionisation energies of molecules in gas phase. Also, Flash vacuum thermolysis (FVT) or vacuum gas solid reactions (VGSR) coupled with UV-PES proved to be especially suited to generate and analyse in real-time small amounts of short-lived species. These experimental data supported by quantum calculations for the consistency of the assignments of PE spectra provide fundamental information about electronic structure and bonding that is obtained by no other technique. Representative examples to illustrate the advantages and wide applicability will be exclusively chosen from our research, highlighting the synergy between computational electronic structure analysis and characterization by UV-photoelectron spectroscopy to develop a fundamental comprehension of physical and chemical properties of such emerging families of compounds.

 

27/11/2018 - Seminaire du Pr. Patrice Simon (Université Paul Sabatier, Toulouse)

 ► Pr. Patrice Simon (Université Paul Sabatier, Toulouse) donnera un sémiaire intitulé « Dynamique / adsorption des ions dans les milieux confinés : application au stockage électrochimique de l'énergie » le 27  Novembre à 11h,  pièce 26 du Bât. 127. (Contact: G. Deniau).

Résumé: Complémentaires aux batteries, les supercondensateurs permettent de délivrer ou stocker de forts pics de puissance pendant plusieurs secondes. Ils stockent les charges par adsorption réversible des ions d’un l'électrolyte (sous courant électrique) à la surface de carbones poreux. Dans cet exposé, nous montrerons comment le contrôle de la structure poreuse de matériaux carbonés peut améliorer de façon drastique les performances électrochimiques par confinement des ions dans des pores nanométriques. L’utilisation de techniques électrochimiques classiques et avancées (micro-balance à quartz par exemple) avec la RMN ou la modélisation a permis de proposer un mécanisme expliquant l'augmentation de capacité observée dans ces pores nanométriques. D’un point de vue fondamental, ces travaux mettent en lumière la complexité du mécanisme de charge de la double couche électrochimique dans les milieux confinés. Ils permettent également d’envisager la réalisation de supercondensateurs de grande densité d’énergie, élargissant ainsi leur champ d’application.

 

15/11/2018 - Thèse d'Olivier Henrotte

 La soutenance d'Olivier Henrotte « Méthode pour l’analyse de l’activité de la réduction de l’oxygène de catalyseurs sans métaux nobles par microscopie électrochimique » a eu lieu le 5 novembre 2018 à 13h30 à l'amphi Talairach du bâtiment Neurospin (CEA Paris-Saclay). (Contact: B. Jousselme, R. Cornut).

Résumé : La synthèse de catalyseurs sans métaux nobles est une voie prometteuse pour rendre accessible à l’échelle mondiale les piles à combustible. L’analyse électrochimique de ces matériaux n’est pas aisée que ce soit pour comparer les propriétés électrocatalytiques ou pour comprendre le fonctionnement de ces catalyseurs. Ceci provient du fait que la communauté scientifique évalue les performances catalytiques à l’échelle du matériau, donc sur un très grand nombre d’objets dont la réponse est moyennée. Les travaux présentés dans ce mémoire ont mis en place une méthode d’analyse de l’activité électrocatalytique de matériaux sans métaux nobles pour la réduction de l’oxygène en milieu acide par microscopie électrochimique à balayage. Cette approche permet d’étudier aussi bien macroscopiquement que microscopiquement les catalyseurs et d’étudier simultanément plusieurs catalyseurs, ce qui rend plus fiable la comparaison des résultats. Le dispositif présenté dans ce travail a permis de comparer différents catalyseurs avec des compositions proches ainsi que d’étudier l’influence de différents paramètres sur un catalyseur : le chargement, la surface, la masse déposée et la quantité de Nafion ajoutée. Il a aussi été montré qu’il était possible d’étudier la stabilité des catalyseurs via ce dispositif. Ces différents résultats suggèrent que la méthode mise en place est polyvalente et permettra de nombreuses autres études.

 

24/10/2018 - Next Seminar by Prof. Massimo GURIOLI (Department of Physics and Astronomy, University of Florence)

 ► Prof. Massimo GURIOLI from University of Florence and LENS will give a seminar entitled « Optics at the nanoscale: exploitation and imaging » at 11 am on October 24, Room 26 building 127. (Contact: A. Filoramo).

Abstract: The tremendous progress in nanophotonics towards efficient quantum emitters at the nanoscale requires investigation tools able to access the detailed features of the electromagnetic field with deep-subwavelength spatial resolution. This scenario has motivated the development of different nanoscale photonic imaging techniques. Among them superresolution (awarded by Nobel Prize), which, however, is not a near field method. In this talk, we will discuss in detail the difference between superresolution and scanning near field optical microscopy. Then we will overview the possibility in using near field microscopy for optical imaging and engineering at the nanoscale both in semiconductor nanostructures and  photonics nano-resonators.

 

08/10/2018 - Thèse de Julien Lavie

 La soutenance de thèse de Julien LAVIE « Synthèse et propriétés des boites quantiques et nanomeshes de graphène » aura lieu le Lundi 8 octobre 2018 à 14h à l'amphi Bloch (CEA Paris-Saclay). (Contact: S. Campidelli).

Synthesis and properties of graphene quantum dots and nanomeshes: The manipulation of the electronic properties of graphene, and in particular the bandgap opening by nano-patterning, is a crucial issue for both physics and applications. The nanostructuration can be done either through the top-down approach or the bottom-up approach. This bottom-up approach allows controlling at the atomic level the structure of the materials. The aim of this thesis is to prepare graphene quantum dots and graphene nanomeshes (regular arrays of holes in a graphene sheet) by chemical synthesis, and to study their physical properties. In the first part, a “family” of graphene quantum dots was prepared with organic chemistry via Diels-Alder and Scholl reactions and the optical properties were studied both in solution and at the single molecule scale. In the second part, a new type of graphenic structures intermediate between quantum dots and nanoribbons were synthesized and we named them “graphene nanorods”. These objects are one dimensional but have a controlled length compared to nanoribbons prepared via polymerization. Finally, various precursors were synthesized to create graphene nanomeshes. These precursors will allow the formation, using chemical vapor deposition in a scanning tunneling microscope chamber, of nanomeshes exhibiting different structures and morphology.

 

27/08/2018 - Single photon emission from graphene quantum dots at room temperature

 Nature Communications 9, 3470 (2018).

The latest results of a collaboration between researchers at Laboratoire Aimé Cotton, CEA Licsen,  Laboratoire Pierre Aigrain and the Max Planck Institute for Polymer Research have just been published:

Single photon emission from graphene quantum dots at room temperature : Graphene being a zero-gap material, considerable efforts have been made to develop semiconductors whose structure is compatible with its hexagonal lattice. Size reduction is a promising way to achieve this objective. The reduction of both dimensions of graphene leads to graphene quantum dots. Here, we report on a single-emitter study that directly addresses the intrinsic emission properties of graphene quantum dots. In particular, we show that they are efficient and stable single-photon emitters at room temperature and that their emission wavelength can be modified through the functionalization of their edges. Finally, the investigation of the intersystem crossing shows that the short triplet lifetime and the low crossing yield are in agreement with the high brightness of these quantum emitters. These results represent a step-forward in performing chemistry engineering for the design of quantum emitters.  (Contact Licsen: Stéphane Campidelli).

 

31/07/2018 - Fait Marquant : Spectroscopie de fluorescence femtoseconde d'un nouveau colorant "Push-Pull" 

Étude par spectroscopie de fluorescence femtoseconde d'un nouveau colorant

Les nouveaux résultats issus de la collaboration entre deux équipes de l'IRAMIS: LIDYL/DICO et NIMBE/LICSEN viennent de donner lieu à la parution:

- d'un nouvel article : Femtosecond fluorescence upconversion study of a naphthalimide–bithiophene–triphenylamine push–pull dye in solutionV. Maffeis, R. Brisse, V. Labet, B. Jousselme, T. Gustavsson, Journal of Physical Chemistry A 2018, 122, p5533.

- d'un nouveau Fait Marquant à retrouver dans son integralité ici: Étude par spectroscopie de fluorescence femtoseconde d'un nouveau colorant "Push-Pull" actif pour la conversion de l'énergie solaire

 

19/06/2018 - Fait Marquant : Des nanotubes fonctionnalisés pour augmenter la capacité et la stabilité des batteries Li-soufre (Li-S)

Les nouveaux résultats issus de la collaboration LICSEN / LITEN sur les batteries lithium-soufre viennent de donner lieu à la parution:

- d'un nouvel article : Sulfur‐Containing Molecules Grafted on Carbon Nanotubes as Highly Cyclable Cathodes for Lithium/Organic Batteries, Gaëlle Charrier, Hanine Kamaleddine, Céline Barchasz, Renaud Cornut, Bruno Jousselme, Stephane Campidelli, ChemElectroChem 5, pp.1732-1737(2018).

- d'un nouveau Fait Marquant à retrouver dans son integralité ici: Des nanotubes fonctionnalisés pour augmenter la capacité et la stabilité des batteries Li-soufre (Li-S)   

 

14/03/2018 - Séminaire de Céline Barchasz, CEA-Grenoble LITEN

Céline Barchasz (CEA-LITEN) donnera un séminaire le mercredi 14 mars à 11h (Bât 127) sur le thème: "Recent developments at CEA-LITEN on lithium/sulfur batteries"

Firstly reported in the 80’s, rechargeable lithium-sulfur (Li/S) batteries have received ever-increasing attention since 10 years. Indeed, elemental sulfur (S8) is a promising positive electrode material due to its high theoretical specific capacity of 1675 mAh.g-1, much greater than the 100-250 mAh.g-1 achievable with the conventional lithium-ion positive electrode materials [1]. Assuming full conversion of S8 to Li2S, theoretical gravimetric and volumetric energy density values of 2600 Wh.kg-1 and 2800 Wh.l-1 can be obtained. In practical, complete Li/S cells are expected to reach gravimetric energy densities from 300 up to 600 Wh.kg-1. Those values, combined with low cost, non-toxicity and environmentally abundance of sulfur, make Li/S batteries one of the most promising candidates for next-generation energy storage systems [2]. This technology has attracted attention of the electrochemistry community for many years. However, several limitations still exist, which are mainly correlated to the non-conventional discharge mechanism of Li/S cell, not based on conventional intercalation reactions but on dissolution/precipitation phenomena. In this presentation, a review of the recent developments done at CEA-LITEN on lithium batteries and more precisely on lithium/sulfur system will be presented.   [1] B.L. Ellis, K.T. Lee, L.F. Nazar, Chem. Mater. 22 (2010) 691-714; [2] R.D. Rauh, K.M. Abraham, G.F. Pearson, J.K. Surprenant, S.B. Brummer, J. Electrochem. Soc. 126 (1979) 523

 

09/02/2018 - Séminaire de Joan Teyssandier, Université de Louvain (Belgique)

Joan Teyssandier (Université de Louvain, Belgique) donnera un sémiaire le vendredi 9 février à 11h (Bât 127) sur le thème:  « Fonctionnalisation du graphène pour une modification contrôlée de ses propriétés » . (Contact: S. Campidelli).

 

 

01/02/2018 - Thèse Geoffrey Barral

La soutenance de thèse de Geoffrey BARRAL « Développement par procédé d'impression jet d'encre de composants électroniques métalliques souples » s'est déroulée le Jeudi 1er février. (Contact: P. Viel).

Plus d'infos ici.

Ce travail a été développé dans la cadre du laboratoire commun GENEA entre le CEA-Licsen et la société Genes'Ink.

 

14/11/2017 - Inauguration du Laboratoire Commun CEA-PROTEC Industrie (projet ANR Labcom' Mestrel)

  Mercredi 14 novembre, Le CEA-Licsen et la société PROTEC Industrie inauguraient leur laboratoire commun MESTREL pour mettre au point un procédé de préparation de surface avant peinture sans produits chimiques cancérogènes, mutagènes ou reprotoxiques, destiné en particulier à l’aéronautique. Ce projet est soutenu par l'ANR au travers du projet "LabCom Mestrel".

Pour en savoir plus <

 

05/10/2017 - Thèse d'Andrea Falconi

La soutenance de thèse d'Andrea FALCONI « Modélisation électrochimique du comportement d’une cellule Li-ion pour application au véhicule électrique » aura lieu le Jeudi 5 octobre 2017 à 10h30 à l'INSTN (CEA Saclay). (Contact: R. Cornut).

 

 

 

26/09/2017 - Seminar by Dr. Sylvain Clair (Aix-Marseille Université, CNRS, IM2NP)

 Sylvain Clair from TAix-Marseille Université, CNRS, IM2NP will give a seminar entitled « Surface-supported covalent organic networks » at 11 am on September 26, Room 26 building 127. (Contact: S. Campidelli).

 

15/09/2017 - Thèse de Quentin Arnoux - UPMC Jussieu 10h

La soutenance de thèse de Quention Arnoux « Caractéristiques électroniques et structurelles d'une interface oxyde conductrice / organique transparente : vers les applications pour des dispositifs électroniques organiques » a eu lieu le vendredi 15 septembre 2017 à 10h à l'UPMC (Jussieu), Salle 101 T32-42 1er étage. (Contact: L. Tortech).

> Pour en savoir plus <

 

14/09/2017 - Seminar by Prof. Andreas Klein from TU Darmstadt (Germany)

 ► Apl. Prof. Dr.  Andréas Klein from TU Darmstadt (Germany) gave a seminar entitled « Electronic Structure Analysis of Functional Oxides using XPS » at 3pm on September 14, Room 26 building 127. (Contact: L. Tortech).

 

 

 

28/08/2017 - Crystalline metamaterials for topological properties at subwavelength scales 

3D printing and polymer metallization at LICSEN (contact: Thomas Berthelot) was use to help Institut Langevin to develop new metamaterials. The work by Simon Yves (Institut Langevin), Romain Fleury (Institut Langevin & EPFL), Thomas Berthelot (CEA/Nimbe/Licsen), Mathias Fink (Institut Langevin), Fabrice Lemoult (Institut Langevin)  & Geoffroy Lerosey (Institut Langevin) was published in July in Nature Communications 8, 16023 (2017).

 

17/07/2017 - HDR de Géraldine Carrot

Lundi 17/07 à 14h à Neurospin, Géraldine Carrot a présenté ses travaux d'HDR intitulés: « Nanostructures hybrides et polymères : construction, contrôle et perspectives en biologie ».

 

07/07/2017 - Visit of Pr. Takuya Matsumoto from Osaka University, Japan


On July 7, LICSEN hosted the visit of Pr. Takuya Matsumoto, Dr. Yoichi Otsuka and Kento Araki from the Osaka University, Department of Chemistry, Graduate School of Science. The notably presented two seminars:
► Talk 1 : I-V characteristics of Ru-complex monolayers probed by conductive AFM
► Talk 2: Time-resolved electrostatic force microscopy

Learn more about Pr. T. Matsumoto's Laboratory (Chemical Kynetics and Dynamics) here.

 

06/07/2017 - Nanotube-based light sources and detectors at telecom wavelength

Within the recently completed European FET-Open CARTOON project, the consortium studied carbon nanotube based devices for infrared light emission and detection at telecom wavelength and their coupling to silicon waveguides. Contact: arianna.filoramo@cea.fr

Related publications:

Polarization-sensitive single-wall carbon nanotubes all-in-one photo-detecting and emitting device working at 1.55µm, Adv. Funct. Mater. (2017).

Integration of Carbon Nanotubes in Silicon Strip and Slot Waveguide Micro-Ring Resonators, IEEE Trans. on Nanotech. 15, 583 (2016).

High selective sorting of semiconducting single walled carbon nanotubes for light emission at telecom wavelengths, Nano Research 9, 2478 (2016).

Diameter-Selective Dispersion of Carbon Nanotubes via Polymers: A Competition between Adsorption and Bundling, ACS Nano 9, 9012 (2015).

 

30/06/2017 - Conductivity of monolayer MoS2 measured by Electrochemicl Microscopy 

Electronic transport of MoS2 mono-layered flakes investigated by scanning electrochemical microscopy by O. Henrotte, T. Bottein, H. Casademont, K. Jaouen, T. Bourgeteau, S. Campidelli, V. Derycke, B. Jousselme and R. Cornut, ChemPhysChem 2017. 

The amazing properties of 2D materials are envisioned to revolutionize several domains such as flexible electronics, electrocatalysis, or biosensing. Herein we introduce Scanning Electrochemical Microscopy (SECM) as a tool to investigate molybdenum sulfide in a straightforward fashion, providing localized information regarding the electronic transport within CVD-grown micrometric size crystalline single-layers of MoS2. Our investigations show that within flakes assemblies some flakes are well electrically interconnected, with no detectable contact resistance, while others are not electrically connected at all independently from the size of the physical contact between them. Overall, the work shows how the complex electronic behavior of MoS2 flake assemblies (semiconducting nature, contact quality between flakes) can be investigated with SECM. Contact: renaud.cornut@cea.fr

23/06/2017 - Course CEA

Un grand bravo aux deux équipes de relayeurs du LICSEN  et merci à leurs nombreux supporters !

 

12/05/2017 - A new optical microscopy technique to "see" 2D nanomaterials

 Researchers at CEA-Licsen,  CNRS-Le Mans, CNRS-Marseille and Université Libanaise developped a new optical microscopy technique called BALM (Backside Absorbing Layer Microscopy) able to image 2D materials (such as graphene oxide) with high resolution and to follow chemical reactions at surfaces in real time. The study is published this month in Science Advances. It was also commented in  NanotechWeb.

 

voir les ARCHIVES 2016

voir les ARCHIVES 2014-2015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
#2358 - Màj : 21/10/2021

 

 

Retour en haut