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Amplification du champ proche par résonance plasmonique pour la spectroscopie Raman et la photocatalyse.

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Dab, Chahinez (2018). Amplification du champ proche par résonance plasmonique pour la spectroscopie Raman et la photocatalyse. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 165 p.

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Résumé

La spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe (TERS) combine la haute résolution produite par la spectroscopie à force atomique (AFM) et l’étude des modes de vibration produites par la spectroscopie Raman. Il s’agit d’une technique à haute sensibilité qui permet la détection des molécules à très faibles concentrations et de fournir une riche information sur la structure ainsi que sur la composition chimique. En tant que technique polyvalente il y’a presque 40 ans de recherches, TERS peut non seulement répondre à des questions scientifiques fondamentales, mais aussi de résoudre des problèmes d'ingénierie dans de nombreuses applications. Cependant, dans tous les cas, le substrat plasmonique présente le composant le plus critique dans ce domaine. La détection de TERS est fortement dépendante du substrat, où l'excitation des plasmons de surface localisés (LSP) augmente les signaux de diffusion Raman des molécules à proximité de la surface étudiée. Dans cette thèse, nous avons d'abord utilisé la spectroscopie Raman exaltée par effet de surface (SERS) pour étudier la surface plasmonique qui est composée de différentes formes de nanostructures plasmoniques. Nous avons discuté l’ordre de grandeur de l’exaltation du champ électromagnétique et le décalage de la résonance dans des matériaux plasmoniques de base, tels que les nanoparticules métalliques, les nanobâtons, les nanotriangles préparés par des procédés de synthèse lithographiques. La corrélation entre les points chauds qui apparaissent entre les nanoparticules plasmoniques et les sites catalytiques a présenté toujours un débat dans la communauté scientifique. Comme solution, nous avons développé une technique avancée de TERS nommé Spectroscopie Raman exaltée par effet de pointe fonctionnalisée (F-TERS). Nous avons ainsi examiné expérimentalement des nanostructures plasmoniques avec des pointes en or fonctionnalisées avec des molécules de 4-nitrothiophénol active en Raman pour fournir une exaltation du champ intense en TERS. Nous avons discuté après des progrès de recherche de la cartographie chimique des nanostructures plasmoniques présentant des réactions photocatalytiques à leur surface. Nous avons trouvé une bonne corrélation entre les points chauds des nanostructures plasmoniques qui sont dues à l’effet de l’exaltation du champ électromagnétique par effet de surface et leur capacité photocatalytique.

Type de document: Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Ruediger, Andreas
Mots-clés libres: nanostructures plasmoniques; réaction photocatalytique; F-TERS; points chauds
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 09 avr. 2019 21:14
Dernière modification: 09 avr. 2019 21:14
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/8016

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