CHIMIE ET PHYSICO-CHIMIE DES SYSTÈMES NANOSTRUCTURÉS (POL3) KHI 942

Stephane

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CHIMIE ET PHYSICO-CHIMIE DES SYSTÈMES NANOSTRUCTURÉS (POL3) KHI 942

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• Sciences et techniques

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• Langue: Français

Extrait

27/03/2008

CHIMIE ET PHYSICO-CHIMIE DES SYSTÈMES NANOSTRUCTURÉS (POL3)

KHI 942

Spécialité : Polymères et Colloïdes

CHIMIE

M2

Semestre 9

Semestre d’automne

6 ECTS

UFR de Chimie

Responsable de l’UE :

Dr. Stephane CARLOTTI,

[e-mail]

Autres

mention(s) et spécialité(s) :

Programme officiel :

Chimie et Physico-chimie des systèmes nano-structurés

Objectifs:

Apprendre comment obtenir des nanostructures et nanoparticules polymères de taille et de forme contrôlées selon deux approches complémentaires :

par synthèse macromoléculaire et auto-assemblage. Apprendre comment fabriquer des nanobjets de taille, de forme et de fonctionnalité contrôlées et étudier

quelques unes de leurs applications potentielles.

Prérequis formels :

CHI 741

Prérequis conseillés :

connaissance des outils méthodologiques en chimie et physico-chimie pour obtenir des polymères nanostructurés (e.g. combinaison des

polymérisations vivantes/contrôlées et réactions de ramification, auto-assemblage en masse et en solvant sélectif de copolymères à blocs, polymérisation en

milieu confiné,…)

Programme détaillé :

I

INTRODUCTION GENERALE (Matière molle, Concept d’auto-assemblage, l’échelle Nano, Méthodologies et outils en ingénierie macromoléculaire)

II

INGENIERIE MACROMOLECULAIRE PAR POLYMERISATION « VIVANTE/CONTROLEE »

II-1

Synthèse de copolymères (Copolymères statistiques, Copolymères à blocs et à gradient de composition, Copolymères à blocs, Copolymères greffés,

II-2

Synthèse de Polymères à topologie « complexe » (Macrocycles, Polymères en forme d’étoile, Dendrimères, Polymères hyper-ramifiés, Microgels)

III

POLYMERISATION EN MILIEU DISPERSE

III-1

Polymérisation en émulsion directe

III-2

Polymérisation en miniémulsion directe

III-3

Polymérisation en émulsion inverse

III-4

Polymérisation par précipitation

IV

CONCEPTION D'OBJETS NANOMETRIQUES PAR AUTO-ASSEMBLAGE

IV-1

Généralités (« bon et mauvais » solvant, régimes de concentration, copolymères et tensio-actifs)

IV-2

Solutions diluées de copolymères en solvants non-sélectifs

IV-3

Solutions diluées de copolymères en solvants sélectifs (micelles, vésicules, worm-like…)

IV-4

Solutions semi-diluées et concentrées de copolymères (de la micelle au gel)

IV-5

Applications des systèmes micellaires copolymères (biomédical, nanoparticules hybrides, catalyse, surfaces…)

V

POLYMERES NANOSTRUCTURES : MANIPULATION ET CARACTERISATION DES MORPHOLOGIES A L'ETAT SOLIDE

V-1

Généralités (incompatibilité, séparation de phases, auto-assemblage)

V-2

Des mélanges de polymères aux copolymères

V-3

Techniques physico-chimiques d’étude des copolymères à blocs (RX, AFM, TEM, rhéologie…)

V-4

Structure en masse des copolymères diblocs de type « flexible-flexible » (diagramme de phases, transition ordre-désordre)

V-5

Structures plus complexes (multiblocs, étoiles, « rigide-flexible », cycles)

V-6

Mélanges de copolymères et d’homopolymères : compatibilisation

V-7

Applications commercialisées et potentielles

VI

ELABORATION DE NANOPARTICULES HYBRIDES ORGANIQUES / INORGANIQUES

VI-1

Nanoparticules de composition et de morphologie contrôlées (Voies de synthèse et caractérisation : approches « top-down » et « bottum-up »)

VI-2

Le nanoobjet comme brique élémentaire : vers de nouveaux matériaux fonctionnels

Compétences acquises :

L'étudiant disposera de compétences dans la conception et la caractérisation de polymères à topologie complexe et au niveau

nanométrique. Il connaîtra les différentes voies de synthèse de nanobjets hybrides de forme et de composition contrôlées.

Manuel de référence :

- Chimie et physico-chimie des polymères, M. Fontanille et Y. Gnanou, DUNOD Ed.

- Introduction to Physical Polymer Science, L.H. Sperling, WILEY Ed.

- Polymers : Chemistry and physics of modern materials, J.M.G. Cowie, BLACKIE Ed.

- Structure des polymères et méthodes d'études, Volume 8, GFP

- Block copolymers in Nanosciences, M. Lazzari, G. Liu, S. Lecommandoux, WILEY Ed.

Heures réelles

Heures en équivalent TD

Présentiel

Accompagnement

Cours Magistraux

48

72

Travaux Dirigés

0

0

Travaux Pratiques

0

0

Cours intégrés

0

0

TD sur machine

0

0

Encadrement spécifique

0

0