Modification de surface de matériaux inorganiques

Pour un biomatériau comme pour un catalyseur hétérogène, la surface joue un rôle prépondérant en interagissant directement avec les cellules et les biomolécules ou avec les réactifs. Pour un système multicomposant tel qu'un nanocomposite ou un dispositif électroniques, l'interface gouverne les propriétés mécaniques ou électroniques du système.

Dans cette thématique transversale, nous modifions à l'échelle moléculaire des surfaces ou des interfaces par greffage de monocouches organiques. L’intérêt de cette approche est qu’elle permet de contrôler les propriétés physiques, chimiques ou biologiques de la surface ou de l'interface avec une quantité extrêmement faible (<1 nmol/cm2) de composé organique. Nous développons depuis de nombreuses années des composés organosiliciés (e.g. organotriacoxysilanes) et organophosphorés (e.g. phosphonates) avec une large gamme de groupements terminaux ("agents de couplages"), permettant la fonctionnalisation d'une très large gamme de surfaces inorganiques (silice, oxydes, phosphates ou carbonates métalliques, métaux). Pour la modification de matériaux à base de carbone nous utilisons des sels de diazonium ou la réaction de Diels-Alder, ou des chlorures d'acide organophosphorés. Les surfaces modifiées sont caractérisées par des méthodes complémentaires (angle de contact, XPS, FTIR, RMN à l'état solide).



Les applications sont très diverses: hydrophobation, compatibilisation, adhésion, tribologie, bioadhésion (revêtements antimicrobiens), séparation, catalyse, émulsions de Pickering...






Principaux domaines de recherches

  • Fonctionnalisation de surface planes (métaux, oxydes), de matériaux poreux (matériaux hybrides pour catalyse supportée, séparation, électrochimie) ou lamellaires (exfoliation, greffage sélectif), de nanoparticules (nanocomposites, transfert de phase)
  • Agents de couplages organosiliciés: ancrage de biomolécules (peptides) pour application biomédicales
  • Agents de couplages organophosphorés: acides phosphoniques et dérivés, modification de surfaces métalliques et oxydes, interfaces modèles
  • Modification de surfaces carbonées: sels de diazonium, réaction de Diels-Alder, chlorures d'acides phosphoniques


Publications choisies



Collaborations (hors ICGM)

Prof. G. Ramanath (Rensellaer Polytechnic Institute, Troy, NY); Prof. Y. Sugahara (Waseda University, Tokyo); Dr. Christel Gervais (UPMC, Paris); Dr. Rosario Nunez (ICMAB, Barcelona); Dr. Danièle Noël, Dr. Marc Mathieu (INM, Montpellier); Dr. G. Subra (IBMM); Dr. Julian Oberdisse et Dr. Caroline Genix, Dr. Martin In, Dr. Antonio Stocco (LCC, Montpellier); Dr. Franck Martin, (Sikémia).



Financements

CNRS, Université de Montpellier, Labex CHEMISYST, Arc International, Rhodia, Saint Gobain, IFPEN, Sikémia

Institut Charles Gerhardt Montpellier - Direction

UMR 5253 - CNRS/UM/ENSCM
  • Université de Montpellier
  • Place Eugène Bataillon
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