Etude des propriétés des complexes dérivées  du chitosane pour leurs applications : électrocatalytiques, électroanalytiques et optoélectroniques

MEKAHLIA , Soumia; DOUADI , Tahar Encadrant; ISSAADI , Saifi Co-Encadrant

Etude des propriétés des complexes dérivées du chitosane pour leurs applications : électrocatalytiques, électroanalytiques et optoélectroniques

dc.contributor.author	MEKAHLIA , Soumia
dc.contributor.author	DOUADI , Tahar Encadrant
dc.contributor.author	ISSAADI , Saifi Co-Encadrant
dc.date.accessioned	2026-07-19T10:22:48Z
dc.date.issued	2022
dc.description	Les nanocomposites chitosan-ZnO sont étudiés pour leurs propriétés électroanalytiques, optoélectroniques et électrocatalytiques. Ces nanocomposites sont synthétisés dans l’approche d’immobilisation initiée par la formation du complexe chitosane-Zn2+. Les nanocomposites sont synthétisés dans la perspective de l’économie circulaire, ce sont des produits secondaires obtenus lors d’un recyclage des tissus utilisés de coton. En effet, le recyclage des textiles en fin de vie présente un réel défi économique et environnemental et l’efficacité des nanocomposites dans ce sens a été évaluée. Afin de comparaison, la voie de précipitation et la voie sonochimique ont été utilisées comme méthodes de traitement in situ. L’effet des caractéristiques du chitosane sur la durabilité antibactérienne des tissus traités et les propriétés des nanocomposites résultants ont été étudiés. La liaison chimique, la structure cristalline, la morphologie, les propriétés optiques, optoélectroniques et électroniques, les interactions intermoléculaires et les propriétés antibactériennes des nanocomposites libres ont été étudiés. Les tissus traités ont été caractérisés par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et la microscopie électronique à balayage (MEB) équipée de la spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie (EDS) avant et après 20 lavages. La théorie fonctionnelle de la densité (DFT) et l’analyse des atomes dans les molécules (AIM) de l’interaction cellulose-nanocomposite ont été effectuées. Les résultats indiquent une dose efficace de 2 mg contre les bactéries testées pour tous les nanocomposites. Les nanocomposites ont une émission rouge-orange sans défauts de Zn et de grandes valeurs de la force d’oscillateur (ƒ), ce qui les qualifie pour des applications électroanalytiques et optoélectroniques. Les propriétés électrocatalytiques du nanocomposite chitosane-ZnO sont trouvées dépendantes de la forme des nanostructures de ZnO. Les nanocomposites à base de chitosane de poids moléculaire moyen ont montrés des émissions orange-rouge plus intenses et des valeurs ƒ plus élevées. Les propriétés antibactériennes durables des tissus traités sont générées avec des nanocomposites à base de chitosane de poids moléculaire élevé. Plus de 83% de l’activité antibactérienne est conservée après 20 lavages. L’étude théorique confirme la stabilité du nanocomposite libre (chitosane-ZnO) et sa déstabilisation en contactant le tissu lorsque le ZnO est en forme de nanotige, ce qui génère sa croissance.
dc.description.abstract	Chitosan-ZnO nanocomposites are studied for their electroanalytic, optoelectronic and electrocatalytic properties. These nanocomposites are synthesized in the immobilization approach initiated by the formation of the chitosan complex-Zn2+. The nanocomposites are synthesized in the circular economy perspective, they are by-products obtained during the recycling of used-cotton fabrics. Indeed, End-of-life textile recycling presents a real economic and environmental challenge and the effectiveness of the nanocomposites in this end has been evaluated. For comparison, the precipitation route and the sonochemical route were used as in situ treatment methods. The effect of chitosan characteristics on the antibacterial tissues treatment durability and the properties of the resulting nanocomposites was studied. The chemical bonding, crystal structure, morphology, optical, optoelectronic and electronic properties, intermolecular interactions and antibacterial properties of the resulting free nanocomposites were investigated. The treated used-fabrics were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive X-rays spectroscopy (EDS) before and after 20 washes. Density Functional Theory (DFT) study and atoms in molecules (AIM) analysis of cellulose-nanocomposite interaction were carried out. The results indicate an effective dose of 2 mg against tested bacteria for all the nanocomposites. The nanocomposites have an orange-red emission with no Zn-defects and large oscillator strength (ƒ) values, which qualifies them for electroanalytic and optoelectronic applications. The electrocatalytic properties of the chitosan-ZnO nanocomposite are found to be dependent on the ZnO nanostructures shape. Medium molecular weight chitosan-based nanocomposites showed more intense orange-red emission and higher ƒ values. Sustainable antibacterial properties of treated fabrics are generated with high molecular weight chitosan-based nanocomposites. More than 83% of the antibacterial activity is retained after 20 washes. The theoretical study confirms the stability of the free nanocomposite (chitosan-ZnO) and its destabilization by contacting the fabric when ZnO is a rod shaped, which generates its growth-promoting.
dc.description.sponsorship	تمّت دراسة المواد النانوية كيتوزان - أكسيد الزنك من أجل خصائصها الكهروتحليلية، الكهروضوئية والكهروتحفيزية. لتحضير هذه المواد النانوية، تمّ اعتماد مقاربة التثبيت بداية بتشكيل المركّب التساندي كيتوزان – شوارد الزنك. لقد تمّ تحضير المركبات النانوية من منظور الاقتصاد الدائري، فهي منتجات ثانوية تمّ الحصول عليها أثناء إعادة تدوير أقمشة قطنية مستعملة. الواقع أنّ إعادة تدوير المنسوجات التي تنتهي صلاحيتها تمثّل تحدّيا اقتصاديا وبيئيا حقيقيا، وقد تم تقييم فعالية المركبات النانوية في هذا الاتجاه. وللمقارنة، تمّ استخدام طريقتين مختلفتين لتحضير المركّب النانوي ومعالجة القماش المستعمل في الوقت ذاته. تمّ استعمال طريقة الترسيب وطريقة الأمواج فوق الصوتية. كما تمّت دراسة تأثير خصائص الكيتوزان على استدامة المعالجة المضادة للبكتيريا في الأقمشة وكذلك على خصائص المركبات النانوية الناتجة. تمّ كذلك التحقيق في الروابط الكيميائية، والتركيب البلوري، والمورفولوجيا، والخواص الضوئية والإلكتروضوئية والإلكترونية، وطبيعة الروابط الداخلية، والخواص المضادة للبكتيريا للمركبات النانوية (كيتوزان – ZnO) الحرة الناتجة. تمّ التأكّد من معالجة الأقمشة المستعملة باستعمال تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR)، والمسح بالمجهر الإلكتروني (SEM) المجهّز بالتصوير الطيفي للأشعة السينية المبعثرة للطاقة (EDS) قبل وبعد الغسل 20 مرّة. وقد أجريت دراسة الروابط بين السيلولوز والمركّب النانوي باستعمال نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT) ونظرية الذرات في الجزيئات (AIM). تشير النتائج إلى جرعة فعّالة ضد البكتيريا قدرها 2 ملغ لجميع المركّبات النانوية المختبرة. كما أنّ للمركبات انبعاث برتقالي- أحمر بدون عيوب في الزنك وبقوة ذبذبات كبيرة (ƒ)، ما يؤهلهم للتطبيقات الكهروتحليلية والكهروضوئية. أمّا عن الخصائص الكهروتحفيزية للكيتوزان- ZnO فقد وجد أنّها تتأّثّر بتغيّر شكل الهياكل النانوية للـ ZnO. لقد أظهرت المركبات النانوية القائمة على كيتوزان ذو كتلة جزيئية متوسّطة القيمة انبعاثات برتقالية - حمراء أكثر كثافة وقيم ƒ أعلى. أّمّا المركبات النانوية القائمة على كيتوزان ذو كتلة جزيئية عالية القيمة فقد أدّت إلى معالجة مضادة للبكتيريا مستدامة للأقمشة المستعملة. هذه الأقمشة احتفظت بأكثر من 83% من النشاط المضاد للبكتيريا بعد 20 عملية غسل. تؤكّد الدراسة النظرية استقرار المركّب النانوي الحر (كيتوزان - ZnO) ويتزعزع هذا الاستقرار لدى المركّب النانوي ذي الشكل العصوي عند اتصاله بالنسيج، ما يؤّدي إلى مواصلة نموّه.
dc.identifier.uri	https://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/2339
dc.language.iso	fr
dc.publisher	Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
dc.subject	Nanocomposite Chitosan-Oxyde de zinc
dc.subject	Recyclage de textile
dc.subject	Optoélectronique
dc.subject	Etude DFT
dc.subject	Analyse AIM
dc.title	Etude des propriétés des complexes dérivées du chitosane pour leurs applications : électrocatalytiques, électroanalytiques et optoélectroniques
dc.type	Thesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1

Name:: E-TH2013 Etude des propriétés des complexes dérivées du chitosane pour leurs applications Mekahlia, soumia.pdf
Size:: 49.79 MB
Format:: Adobe Portable Document Format

Download