Conception et synthèse de détergents aromatiques pour la séparation sélective des nanotubes de carbone chaise et zig-zag

Les proprietes electroniques des nanotubes de carbone varient – metal ou semi-conducteur – suivant leur diametre et leur chiralite. Il a ainsi ete montre que les nanotubes " chaise " sont metalliques alors que les nanotubes " zig-zag " ou " chiraux " sont soit metalliques soit semi-conducteurs. La relation entre chiralite et propriete electronique nous a conduit a la conception de detergents aromatiques capables de realiser une reconnaissance supramoleculaire et la mise en suspension specifique d'un type de nanotube par rapport a l'autre en solution aqueuse, et pouvoir ainsi enrichir un melange de nanotubes de differentes helicites. Nous avons developpe deux types de detergents aromatiques, des derives du pentacene et de derives ryleniques, dans le but d'effectuer l'extraction specifique de nanotubes " chaise " et " zig-zag " respectivement. Une procedure de separation de nanotubes chaise et zig-zag a ete mise au point. Elle prevoit le traitement de nanotubes mono-feuillet avec une solution aqueuse d'un detergent aromatique concu pour reconnaitre un seul type des tubes. Apres sonication et centrifugation, un surnageant, riche en tubes reconnus par le detergent, est separe du culot, appauvrit de ces tubes, en recuperant ainsi, deux echantillons contenant nanotubes de divers chiralite. Nous avons montre par deux differents techniques, la spectroscopie Raman et la microcalorimetrie, que par fonctionnalisation non-covalente des nanotubes avec l'un ou l'autre de nos detergents aromatiques, un reel enrichissement d'un type de tube par rapport a l'autre est observable. De plus, l'utilisation de ces detergents aromatiques a permis d'obtenir des suspensions tres stables de nanotubes dans l'eau et une efficace dispersion de fagots. Des images de microscopie a transmission electronique des echantillons de nanotubes issus de la fonctionnalisation avec nos detergents aromatiques, montrent la presence des tubes isoles et de fagot tres fins, 2-4 tubes.