Nouvelle méthode pour la préparation de nanoparticules de carbone

 

Jean-Fraçois Morin

Université Laval

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Depuis la découverte des fullerènes, nanotubes de carbone et, plus récemment, du graphène, les nanomatériaux de carbone sont parmi les matériaux les plus prometteurs pour différentes applications en raison de leurs extraordinaires propriétés électroniques et optiques. Malgré l'intérêt pour ces matériaux, beaucoup moins d'attention a été portée sur l'étude des nanoparticules de carbone. Bien que ces nanomatériaux présentent de nombreuses propriétés attrayantes, telles que la biocompatibilité et la fluorescence, ils tardent à se faire une place dans les technologies de pointe, principalement à cause de la difficulté à les synthétiser et à contrôler leur taille. L'objectif du projet présenté est de développer une méthode de synthèse de nanoparticules de carbone permettant un contrôle strict de leur forme et de leur taille en utilisant l'acétylène comme source de carbone très simple, peu coûteuse et réactive.

Le contrôle de la taille et de la forme des nanoparticules de carbone se fera en utilisant des micelles, de différentes tailles et formes, comme nanoréacteurs dans lesquels l'acétylène sera polymérisé et spontanément transformer en carbone partiellement graphitisé. En variant la forme (sphérique et tubulaire), la taille des micelles et la concentration des précurseurs en solution, nous prévoyons préparer des nanoparticules sphériques et tubulaires de tailles variées. Les propriétés optiques et électroniques de ces nanoparticules seront caractérisées dans le but d'établir des relations structure-taille-propriétés. Finalement, les nanoparticules seront fonctionnalisées chimiquement afin de leur conférer différentes propriétés.