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Les nanoparticules d'oxydes, de semi conducteurs ou de métaux représentent une part importante de la recherche dans le domaine des nanotechnologies. Leurs propriétés particulières en font des objets intéressants pour différents domaines tels que la catalyse, les biotechnologies, l'optique ou l'électronique. Cependant, si leurs propriétés résultent majoritairement de la taille nanométrique de leur coeur inorganique, ces nanoparticules comprennent généralement une couronne de ligands organiques qui vont contrôler la taille et la morphologie lors de la synthèse et gérer la stabilité des suspensions. Ces ligands de surface jouent également un rôle primordial au niveau de la fonctionnalisation qui est un prérequis pour un grand nombre d'applications. Les nanoparticules d'or, connues depuis de nombreuses années, sont un exemple représentatif de nanoparticules stabilisées par une couronne de molécules organiques telles que des thiols, des amines ou des phosphines. En conséquence, unebonne connaissance de la chimie de surface des nanoparticules ainsi qu'un bon contrôle du greffage ou de l'échange des ligands de surface est cruciale pour leur utilisation. Cependant, mesurer l'affinité d'une molécule organique pour une nanoparticule en suspension est loin d'être une tâche simple, surtout quand les ligands sont impliqués dans un équilibre entre une forme libre et une forme liée. Dans ce contexte, la RMN DOSY1 se présente comme un outil de caractérisation structurale et dynamique en parfaite complémentarité avec la diffusion de la lumière, la microscopie électronique en transmission et la chromatographie. La DOSY offre l'avantage d'être une méthode d'analyse bien adaptée pour distinguer, en suspension et sans séparation physique, les ligands liés à la surface des nanoparticules des ligands libres en solution, sur la base d'une différence de coefficient de diffusion due à la différence de taille entre les nanoparticules et les ligands. Cette technique a été mise en oeuvre pour l'étude de suspensions de nanoparticules d'or stabilisées par différents types de ligands (thiols, phosphines, citrates, amines),2-5 permettant de quantifier les fractions libres et liées. Elle a également permis de suivre, in situ, les réactions d'échange des ligands avec d'autres de nature identique ou différente et d'évaluer, ainsi, leur affinité pour la surface des nanoparticules d'or. Référence : 1. Johnson C.S., Prog. Nucl. Magn. Res. Spect., 34, 203-256 (1999). 2. Leff D.V., Ohara P.C., Heath J.R. et Gelbart, W. M., J. Phys. Chem., 99, 7036-7041 (1995). 3. Prasad B.L.V., Stoeva S.I., Sorensen C.M. et Klabunde K.J., Chem. Mater., 15, 935-942 (2003). 4. Hiramatsu H. et Osterloh F.E., Chem. Mater., 16, 2510-2511 (2004). 5. a) Turkevich J., Stevenson P.C. et Hillier J., Discuss. Faraday Soc. 11, 55-75 (1951); b) Subramanya Mayya K. et Caruso F., Langmuir, 19, 6987-6993 (2003). |
