Plasma-assisted modifications and synthesis of nanomaterials

Modifications et synthèses de nanomatériaux assistées par plasma Au cours des dernières décennies, la recherche sur les particules de taille nanométrique, et en particulier les nanoparticules métalliques, a fait l'objet d'une attention particulière en raison de leurs propriétés uniques, extrêmement différentes de celles de leurs forme macroscopique, à cause de leur rapport surface/volume élevé. Les nanoparticules d'argent et d'or sont parmi les nanomatériaux les plus exploités en raison de leurs applications prometteuses dans un large éventail de domaines. Les décharges de plasma de différentes configurations se sont avérées les plus efficaces, car elles ne nécessitent pas d'agents réducteurs toxiques. En particulier, le jet de plasma en contact avec un liquide est une technique simple et rapide pour la synthèse de nanoparticules métalliques. Son principal avantage est la variété des espèces présentes dans le panache de plasma qui peut induire des réactions chimiques rapides dans la solution. Le jet de décharge à barrière diélectrique (DBD) est la configuration de jet de plasma froid la plus couramment utilisée et consiste généralement en un gaz noble passant à travers un capillaire diélectrique, impactant l'air ambiant. Ils se caractérisent par la présence d'une couche diélectrique qui touche la décharge entre les deux électrodes qui sont connectées à une alimentation électrique à haute tension. Lorsque la tension requise est appliquée à travers les électrodes autour du capillaire, une plume de plasma continu peut être produit. Cette décharge de plasma génère une variété de radicaux et de molécules réactives telles que les espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (RONS). Le dispositif expérimental utilisé pour générer le plasma se compose d'une alimentation électrique de la société OLISCIE qui utilise une technologie brevetée pour appliquer des impulsions de tension rapides sur une charge capacitive, d'une bouteille de gaz d'hélium connectée à un débitmètre de gaz pour réguler l'apport de gaz et d'une source de verre asymétrique. Divers diagnostics ont été effectués pour caractériser la décharge de plasma. Grâce à la spectroscopie d'émission optique, nous avons pu mettre en évidence et identifier les espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (RONS) dans le plasma. La création de RONS tels que le peroxyde d'hydrogène dans le liquide modifie la chimie du liquide. Dans ce contexte, nous avons quantifié la production de ces espèces dans le liquide. Cette étude présente une approche scientifique de la synthèse de nanoparticules d'argent et d'or à l'aide d'un jet de plasma d'hélium à pression atmosphérique. La méthode s'est avérée efficace et durable sur le plan environnemental. Des nanoparticules sphériques et uniformes ont été obtenues en 5 minutes, en utilisant seulement un précurseur et un agent stabiliseur pour les nanoparticules d'argent et d'or. La formation de ces nanoparticules métalliques a été confirmée par des spectres d'absorption UV-vis. Les nanoparticules ont été caractérisées de manière plus approfondie afin d'étudier l'effet des différents paramètres chimiques et du plasma sur la taille et la morphologie des nanoparticules d'argent et d'or.