Assemblages réversibles de nanoparticules d'or en solution induits par des polymères thermosensibles

Non disponible

Céline Durand-Gasselin (1)

1 PPMD - Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères et des Milieux Dispersés

We report the synthesis of gold nanoparticles protected with dithiol-fonctionalized LCST polymers in aqueous solution. The AuNPs assemble reversibly with temperature. The aggregation temperature Tagg of the AuNPs, corresponding to the phase transition temperature of the grafted polymer, can be easily tuned from 8 to 50 °C both by changing the proportion of hydrophilic polymer in the polymeric corona. The same polymers were used for the regioselective assembly of gold nanorods. However, the aggregation of the LCST polymer-coated AuNPs leads to a macroscopic precipitation. We report an original strategy, which consists of nely and reversibly controlling the AuNP aggregation by using a Pluronic triblock copolymer. The presence of P123 prevents from the precipitation of the aggregated AuNPs in solution. The size, the colloidal stability and the optical properties of the AuNP aggregates are tuned as a function of the P123/AuNP ratio. Finally, we study the thermosensibility in aqueous solution of AuNPs stabilized by UCST zwitteronic polymers, synthesized by RAFT controlled radical polymerization. The puri ed AuNPs are insensitive to the temperature and do not show any sign of aggregation whether in pure water or salt media. However, mixed with free PSPP solution, they present a thermosensitive and reversible aggregation behavior. The ionic strength, the free polymer quantity and molar weight in uence the AuNP aggregation, which seems to come from a depletion mechanism.

Nous présentons la synthèse de nanoparticules d'or protégées par des polymères à LCST fonctionnalisés dithiol en solution aqueuse. Les AuNPs s'assemblent de manière réversible avec la température. La température d'agrégation Tagg des AuNPs, correspondant à la température de transition de phase du polymère gre é, peut être facilement modulée de 8 à 50 °C soit en changeant la taille des AuNPs, soit en augmentant la proportion de polymère hydrophile dans la couronne de polymère. Ces mêmes polymères ont été utilisés pour l'assemblage régiosélectif de nanobâtonnets d'or. Cependant, l'agrégation des AuNPs stabilisées par les polymères à LCST conduit une précipitation macroscopique. Nous reportons une stratégie originale qui consiste à contrôler fi nement et de manière réversible l'agrégation des AuNPs en utilisant un copolymère tribloc Pluronic. La présence de P123 inhibe la précipitation des AuNPs agrégées en solution. La taille, la stabilité colloïdale et les propriétés optiques des agrégats de AuNPs sont modulées en fonction du rapport P123/AuNP. En n, nous étudions la thermosensibilité en solution aqueuse de AuNPs stabilisées par des polymères à UCST, de type polyzwitterions, synthétisés par voie radicalaire contrôlée RAFT. Les AuNPs puri ées sont insensibles à la température et ne montrent aucun signe d'agrégation que ce soit dans l'eau pure ou en milieu salin. Cependant, mélangées à une solution de PSPP libre, elles présentent un comportement d'agrégation réversible, sensible à la température. La force ionique, la quantité et la masse de polymère libre in uencent l'assemblage des AuNPs, qui semble provenir d'un mécanisme de déplétion.

Mots clés: gold nanoparticles and nanorods; thermosensitive assembly; LCST and UCST polymer; reversible aggregation

Mots clés: nanoparticules et nanobâtonnets d'or; assemblage thermosensible; polymère à LCST et à UCST; agrégation réversible; Pluronic

Domaines: Chimie-Physique [physics.chem-ph]

Céline Durand-Gasselin. Assemblages réversibles de nanoparticules d'or en solution induits par des polymères thermosensibles. Chimie-Physique [physics.chem-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00662431⟩