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Fig 1 : Monocouche de copolymère de Polyoxométalade porphyrine, de 1 à 2 nm d’épaisseur déposée sur un substrat de silicium.

Rana Farha, enseignant-chercheur à l’ECE au sein du Laboratoire d’analyse et contrôle des systèmes complexes LACS, présente ici un résumé de ses travaux de recherche sur les nanotechnologies.  Le développement de ces technologies est essentiel pour conduire à des applications du type conception de “matériaux intelligents”

Films de copolymère de Polyoxométalate Porphyrine

R.Farha^1,2, M.Goldmann², D.Schaming³, L.Ruhlmann³, C.Allain³, B.Hasenknopf⁴

Le développement de polymère hybride à base de Polyoxométalate (POM) est une méthode prometteuse pour l’élaboration de nouveau matériaux fonctionnalisés. Des copolymères hybrides de polyoxométalate liée par une liaison covalente à des porphyrines, ont été élaborés pour une future utilisation en catalyse [1]. Dans une première approche, nous avons déposé ces copolymères sur une électrode d’ITO par voie électrochimique. L’observation de la surface par microscopie à force atomique (AFM) montre que dans ce cas, les copolymères forment des agrégats de quelques dizaines de nanomètre d’épaisseur et qui recouvrent l’ensemble de la surface.

Dans un second temps, nous avons utilisé la stratégie du dépôt d’une monocouche de Langmuir sur substrat pour tenter d’obtenir un film plus homogène et de plus faible épaisseur. Nous avons observé que ces copolymères sont suffisamment amphiphiles pour former une monocouche stable à la surface de l’eau. Cette monocouche a été transférée, à une pression de surface de 25 mN/m, sur un substrat de silicium, puis étudiée par AFM. On observe que la surface est couverte d’un film de 1 à 2 nm d’épaisseur (fig1), en bon accord avec l’épaisseur estimée d’une monocouche. D’autres caractérisations (réflectivité X, XPS…) sont en cours.

¹ Laboratoire d’analyse et contrôle des systèmes complexes LACS, ECE, 37 Quai de Grenelle, 75015 Paris
² Institut des Nanosciences de Paris INSP, 140 Rue de Lourmel, 75015 Paris
³ Laboratoire de Chimie Physique, groupe TEMiC, Université Paris-Sud (XI), bât.349, F-91405, Orsay Cedex
⁴ Institut Parisien de Chimie Moléculaire,  Université Pierre et Marie Curie, 4 places Jussieu, F-75252 Paris Cedex 05

Référence :

[1] Polyoxométalate-Porphyrin copolymer obtained from Anderson-type polyoxomolybdates. Photocatalysis of the reduction of Ag₂SO₄ allowing the synthesis of silver nanowires and nanoprisms. D. Schaming, C. Allain, R. Farha, M. Goldmann, S. Lobstein, A. Giraudeau, B. Hasenknopf, L. Ruhlmann, submitted.