Laboratoire Léon Brillouin
UMR12 CEA-CNRS, Bât. 563 CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette Cedex, France
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Résumé :
Les nanodiamants (NDs) présentent des propriétés physico-chimiques uniques au sein des nanomatériaux carbonés, leur permettant d'être de bons candidats pour des applications dans les domaines de la nanomédecine, des applications quantiques ou de l'énergie. Parmi les différentes méthodes de synthèse des NDs, les deux majoritaires sont la synthèse par détonation (DNDs) et le broyage de diamant massif (MNDs). La chimie de surface de ces nanoparticules peut être homogénéisée par différents traitements, notamment par oxydation (ND-Ox) et par hydrogénation (ND-H). Ces NDs présentent d'excellentes propriétés colloïdales, permettant de les disperser en suspension aqueuse, un prérequis pour de nombreuses applications en solution.
Cette thèse s'intéresse à la réactivité de ces différents nanodiamants sous rayonnement ionisant. Des études antérieures ont montré que les suspensions aqueuses de DND-H présentent un effet radiosensibilisant et, plus précisément, un effet surproducteur de radicaux hydroxyle et d'électrons hydratés sous irradiation. Afin de mieux comprendre la réactivité de ces particules, deux axes d'étude se sont imposés :
Mots clés : Nanodiamant, Chimie de surface, Colloïdes, Radicaux hydroxyle, Électrons hydratés.
Influence of the nature and surface chemistry of nanodiamonds on their reactivity under ionizing radiation
Abstract:
Among carbon nanomaterials, nanodiamonds exhibit unique physico-chemical properties, making them good candidates for applications in nanomedicine, quantic developments or energy. The two major NDs synthesis routes are detonation (DNDs) and milling of bulk diamond (MNDs). Surface chemistry of these nanoparticles can be homogenized by surface treatments such as oxidation (ND-Ox) or hydrogenation (ND-H). NDs have exceptional colloidal properties, allowing them to be used in aqueous suspensions.
This work focuses on the reactivity of different nanodiamonds under ionizing radiation. Previous studies highlighted that ND-H suspensions present a radiosensitizing effect and more precisely an overproduction of hydroxyl radicals and hydrated electrons under irradiation. To investigate this property, two main lines of research were developed:
Keywords: Nanodiamond, Surface chemistry, Colloids, Hydroxyl radicals, Hydrated electrons.