Offre de thèse
LUE - Matériaux hybrides autoportés pour l'analyse spectro-électrochimique
Date limite de candidature
30-04-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
HERZOG Grégoire
Encadrement
Micheal D Scanlon, University of Limerick, Irlande
Type de contrat
école doctorale
équipe
Chimie et Electrochimie Analytiquescontexte
The research proposal entitled “Engineered free-standing hybrid materials for sensitive and selective spectro-electrochemical sensing” is a collaborative project at the confluence of electrochemistry, spectroscopy and material science. The project is built on a nearly 10-year long collaboration between the LCPME and the Scanlon Electrochemistry group at the University of Limerick (Ireland). It aims at (i) understanding the mechanism involved in the electrosynthesis of hybrid metallic nanoparticle – polymer films at the interface between two immiscible liquid phases, (ii) apprehend the relationship between the physical chemistry properties of the materials and its analytical performances for the sensing of chemicals.spécialité
Chimielaboratoire
LCPME - Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour les Matériaux et l'Environnement
Mots clés
Electrochimie, spectroscopie, matériaux
Détail de l'offre
Dans ce projet, nous proposons ici de développer des matériaux hybrides constitués de nanoparticules métalliques et de polymères conducteurs, qui permettraient l'identification et la quantification d'analytes cibles grâce à la combinaison de la spectroscopie Raman et des mesures électrochimiques. Nous explorerons les principes fondamentaux de l'électrosynthèse de tels matériaux inorganiques organiques hybrides en utilisant la nature sans défaut de l'interface formée entre deux solutions non miscibles (par exemple une phase aqueuse et une phase organique) pour parvenir à une préparation de matériaux reproductible.
L'une des principales innovations de ce projet sera que ces matériaux combinent la sensibilité des polymères électriquement conducteurs avec la capacité des nanoparticules métalliques à améliorer les signaux Raman. Nous étudierons comment les conditions de synthèse des matériaux ; leurs propriétés physiques et chimiques sont liées à leurs fonctions et performances. Enfin, nous démontrerons comment ces nouveaux matériaux pourraient être mis en œuvre dans la détection d'analytes cibles par spectroscopie Raman améliorée en surface couplée à des mesures électrochimiques.
Keywords
Electrochemistry, Spectroscopy, Materials
Subject details
In this project, we propose here to develop hybrid materials made of metallic nanoparticles and conducting polymers, which would allow identification and quantification of target analytes through the combination of Raman spectroscopy and electrochemical measurements. We will explore the fundamentals of the electrosynthesis of such hybrid organic inorganic materials using the defect-free nature of the interface formed between two immiscible solutions (e.g. one aqueous phase and one organic phase) to reach reproducible materials preparation. One of the main innovations of this project will be that these materials combine the sensitivity of electrically conducting polymers with the ability of metallic nanoparticles to enhance Raman signals. We will investigate how the conditions of material synthesis; their physical and chemical properties are related to their functions and performances. Finally, we will demonstrate how these novel materials could be implemented in the sensing of target analytes by surface enhanced Raman spectroscopy coupled to electrochemical measurements.
Profil du candidat
Nous sommes à la recherche de candidats extrêmement motivés ayant un diplôme de Masters (ou équivalent) en Chimie. Le ou la candidat(e) aura une forte connaissance de l'électrochimie, de la spectroscopie, de la chimie physique et/ou de la chimie des matériaux.
Candidate profile
We are looking for a highly motivated candidate with a Masters degree (or equivalent) in Chemistry. The candidate will prefererably have a strong knowledge in electrochemistry, spectroscopy, physical chemistry and/or material science.
Référence biblio
[1] R.A. Lehane, A. Gamero-Quijano, J.A. Manzanares, M.D. Scanlon; Mechanistic insights into the potentiodynamic electrosynthesis of PEDOT thin films at a polarizable liquid|liquid interface, Journal of the American Chemical Society, 2024, 146, 28941–28951. DOI: 10.1021/jacs.4c09638.
[2] M. Tarabet, N. R. Muñoz, M. D. Scanlon, G. Herzog and M. Dossot, J. Phys. Chem. C, 2024, 128, 7936–7947.DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c00937
[3] A Gamero-Quijano, G Herzog, P Peljo, MD Scanlon, Current Opinion in Electrochemistry, 2023, 38, 101212. DOI: 10.1016/j.coelec.2023.101212.
[4] R.A. Lehane, A. Gamero-Quijano, S. Malijauskaite, A. Holzinger, M. Conroy, F. Laffir, A. Kumar, U. Bangert, K. McGourty, M.D. Scanlon; Electrosynthesis of biocompatible free-standing PEDOT thin films at a polarized liquid|liquid interface, Journal of the American Chemical Society, 2022, 144, 4853–4862. DOI: 10.1021/jacs.1c12373.