MODIFICATION CHIMIQUE DE SURFACE PAR DES AGENTS DE COUPLAGE SILYLÉS

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1 MODIFICATION CHIMIQUE DE SURFACE PAR DES AGENTS DE COUPLAGE SILYLÉS
Bernard Bennetau, Jean-Paul Pillot, Luc Vellutini, Laurent Thomas Laboratoire de Chimie Organique et Organométallique, UMR 5802 CNRS-Université Bordeaux I, 351, Cours de la Libération, F Talence Cedex France Objectifs : Synthèse de nouveaux agents de couplage organosilylés en vue d’applications spécifiques Utilisation de ces dérivés pour la fonctionnalisation de surfaces via des voies reproductibles et contrôlées Applications : biotechnologies, couches de protection contre la corrosion MATÉRIAUX POUR LA BIOLOGIE NOUVEAUX AGENTS DE COUPLAGE SILYLÉS FONCTIONNELS À LONGUES CHAINES GREFFAGE (EXEMPLE) S3 S3Si-H S3 S3 S3 S3 S3 N2H4.H2O Substrat Si/SiO2 ou déprotection S3Si-H S3 Couches monomoléculaires autoassemblées SAMs S = X, OR CARACTÉRISATION DES SURFACES Ellipsométrie AFM Cartographie Raman IR Transmittance Surfaces greffées S3Si-(CH2)n+1-NH2 / S3Si-(CH2)m+1-CH3 sur wafer silice : d’un trou. Résultats : rugosité moyenne zone de 500x700 mm sur la présence ~ 0,5 nm pour une épaisseur d’environ 3,2 nm (épaisseur théorique : 3,15 nm) Surface (2x2 mm2) greffée : mélange d’agents de couplages à terminaisons amine déprotégée et méthyle (1/9) Nombre d'onde (cm-1) na, ns (CH2) AFM réalisé en coll. avec JP Aimé (CPMOH, UMR 5798 CNRS, Université Bordeaux I) IR, Raman réalisés en coll. avec B. Desbat (LPCM, UMR 5803 CNRS, Université Bordeaux I) IMMOBILISATION D’ENTITÉS BIOLOGIQUES Immunocapteurs à ondes de Love Contrôles 1 = Sans Bactérie 2 = Anticorps non spécifiques 3 = Bactéries non spécifiques Signal spécifique Hématies immobilisées pour tests de compatibilité sanguine Couche sensible (anticorps, h ~ 8nm) (agents de couplage) Couche de liaison greffée SiO2 Immobilisation de microorganismes (phages, bactéries) 1ml déposé sur la surface (S3Si-(CH2)21-NH2 / S3Si-(CH2)17-CH3 10/90). Mono brins d’environ 13kb soit 1.3 mm dans solution tampon d’EDTA 1mM Coll. : B. Desbat (LPCM) ; J.-P. Aimé (CPMOH) ; C. Dejous, D. Rebière (IXL) ; D. Moynet, E. Pascal (LI, Univ. Victor Ségalen) Doctorants : F. Choplin, P. Martin, Dinh D. H. Coll. industrielles : AGUR (64-Bayonne), Concorde-Henkel (33-Blanquefort) COUCHES DE PROTECTION CONTRE LA CORROSION SYNTHÈSE DE NOUVEAUX AGENTS DE COUPLAGE À PARTIR DE RESSOURCES RENOUVELABLES ISSUES DE LA BIOMASSE ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS ANTICORROSION PAR SIE (SPECTROSCOPIE D’IMPÉDANCE ÉLECTROCHIMIQUE) Échantillons Agent de couplage Épaisseur des films (µm) T1 Plaque d’aluminium - T2 Epikote 828 53 T3 primaire 56 T4 3 % 55 T5 5 % 54 T6 7 % 58 | Z| (ohms.cm2) Fréquence (Hz) Phase (degrés) Fréquence (Hz) Film de résine époxy seule : nette diminution des valeurs d’impédance Attaque de l’aluminium par les espèces agressives Faible adhésion Fréquence (Hz) | Z| (ohms.cm2) Fréquence (Hz) -120 -100 -80 -60 -40 -20 10 -2 -1 1 2 3 4 5 T5 T6 T7 T8 T9 Phase (degrés) Échantillons T3-T6 : hautes valeurs de l’impédance Bonne reproductibilité Amélioration de l’adhésion Forte amélioration des propriétés anticorrosion Préparation de vernis (films Epikote + C) (support = plaque d’aluminium) Images des échantillons Comportement des films au bout de 67 jours dans un milieu agressif (NaCl aq. 10%) Coll. : DAO T. M. (Institut de Technologie Tropicale, Hanoï, Vietnam), B. Desbat, C. Belin (LPCM) ; N. Pébère (CIRIMAT, Toulouse) ; Doctorant : Tran T. T. T.