LAboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman – UMR 8516
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Soutenance de thèse de Farah Kawtharani

Préparation de nanoparticules d’argent stabilisées dans des nanocristaux de zéolithe BETA : caractérisation de la photodynamique plasmonique ultra-rapide et de la réactivité vis-à-vis du monoxyde de carbone

Des nanocristaux de zéolithes BETA, stabilisées sous la forme de suspension colloïdale, ont été fonctionalisées par la formation des nanoparticules d’argent. Les cations d’argent ont été introduits dans la charpente zéolithique par échange ionique, puis les nanoparticules d’argent ont été formées par réduction chimique au moyen de la triéthylamine. Un protocole pour la préparation de nanoparticules d’argent stables dans les zéolithes BETA a été établit. Les matériaux obtenus ont été caractérisés par ICP, diffraction X, thermogravimétrie, microscopie électronique à balayage et microscopie électronique à transmission (HRTEM). Les spectres d’absorption UV-Vis des suspensions colloïdales, et les images HRTEM confirment la formation de nanoparticules d’argent de taille sub-nanométrique confinées dans les nanocristaux de zéolithe. La réponse plasmonique ultrarapide des suspensions colloïdales a été étudiée par spectroscopie d’absorption transitoire femtoseconde. Les spectres d’absorption transitoires ont été mesurés après excitation par une impulsion laser de 100 fs, à 400 nm. L’analyse des spectres d’absorptions a permis d’identifier les différentes étapes de la relaxation des électrons chauds formées par absorption de l’énergie lumineuse dans la bande de conduction. La dynamique du couplage électron-phonon a été étudiée, et analysée dans le cadre du modèle à deux températures (TTM). L’analyse des résultats montre qu’une partie importante de l’énergie initialement injectée ne relaxe pas vers le réseau de phonon de la nanoparticule. Ceci suggér l’existence d’une voie de dissipation efficace à partir des électrons chauds vers l’environnement du métal. Finalement, la réactivité de ces matériaux vis-à-vis du monoxyde de carbone a été caractérisée par spectroscopie FT-IR in-situ. Ces mesures ont permis notamment de confirmer la dispersion des nanoparticules d’argent dans la matrice. De part leur photodynamique et leur réactivité, les nanoparticules d’argent confinées dans les zéolithes beta sont des nanostructures prometteuses en vue d’applications en plasmonique chimique.

La soutenance aura lieu le 28.03.2014 à 13h30
Université Lille 1, Amphithéâtre CERLA
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