Synthèse contrôlée l'électrodes macroporeuses pour des applications électrocatalytiques
Thèses de doctorat
Fecha de defensa
2006-12-20Resumen
Dans ce mémoire nous discutons le développement d’une nouvelle procedure d’élaboration d’électrodes macroporeuses hautement organisées en utilisant la méthode Langmuir-Blodgett pour assembler un cristal colloidal, suivi ...Leer más >
Dans ce mémoire nous discutons le développement d’une nouvelle procedure d’élaboration d’électrodes macroporeuses hautement organisées en utilisant la méthode Langmuir-Blodgett pour assembler un cristal colloidal, suivi d’une électrodéposition d’un métal noble dans les interstices du cristal et la dissolution des colloides. Le diamètre des pores et l’épaisseur des couches poreuses pouvaient être contrôlées respectivement par la taille des billes et par des oscillations temporelles du courant. Comme toutes les pores sont interconnectées la surface active peut être augmentée de deux ordres de grandeur et toute la surface interne peut être utilisée pour des réactions électrochimiques. Nous avons décoré la totalité de la surface interne avec une monocouche d’une chaine biocatalytique pour obtenir un biocapteur de glucose avec une meilleure sensibilité et une limite de détection beaucoup plus basse par rapport à une électrode modifiée plane. Cette procédure a été transferée sur les ultra-microélectrodes (UME). Nous avons développés deux types d’UMEs macroporeuses avec une surface active augmentée. Par biomodification on obtient un capteur miniaturisé avec un signal de l’ordre de grandeur de nA à rapport à un signal de l’ordre de pA en utilisant des électrodes planes. Par ailleurs ces matériaux pouvaient être utilisés pour l’élaboration de surfaces de capteurs recyclables. À cette fin nous avons préparé des structures type « sandwich », construit par deux couches d’or poreuses séparées par une mince couche de zinc. Par dissolution de la couche intermédiaire la première couche poreuses peut être liberée et utilisée.< Leer menos
Resumen en inglés
In the present work a new procedure for the synthesis of highly ordered macroporous materials is reported. We used the Langmuir-Blodgett method for the generation of colloidal crystals followed by electrodeposition of noble ...Leer más >
In the present work a new procedure for the synthesis of highly ordered macroporous materials is reported. We used the Langmuir-Blodgett method for the generation of colloidal crystals followed by electrodeposition of noble metals in the crystal interstices together with a final dissolution of the template. It is possible to control exactly the pore diameter by the particle-size as well as the thickness of the porous layer by observing temporal current oscillations during the metal-deposition. Since all pores are interconnected the active surface area can be increased by almost two orders of magnitude and can be used entirely for electrochemical reactions to increase the signals. We modified the whole active surface area with a biocatalytic system to obtain a glucose-biosensor with enhanced sensitivity and reduced lower detection limit compared to a flat electrode. This procedure was transferred to ultra-micro-electrodes (UME). We could create two different types of macroporous UMEs with an increased surface area. By biomodification we obtained a miniaturized biosensor with a signal in the nA-range, compared to signals typically of some pA for flat UMEs. Furthermore these materials have been used for the fabrication of recyclable sensor surfaces. We prepared sandwich-like structures from layers of porous gold separated by a thin zinc layer. This zinc layer could easily be dissolved to uncover the first porous layer.< Leer menos
Palabras clave
Chimie-Physique
Electrodes poreuses
Cristaux colloidales
Electrocatalyse
Electroanalyse
Biocapteurs
Ultra-micro-électrodes
Centros de investigación