Exploration de nouvelles voies de synthèse et d’élaboration de nanocharges hybrides d’oxyde de graphème
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
In the medical field and the food industry, the contamination of solid surfaces by microorganisms generates multiple negative impacts, both in terms of public health, hygiene and food safety. In this context, the purpose of the study is to find others strategies far from conventional methods of sterilization and disinfection.
This thesis work primarily concerns the synthesis of a nanohybrid based on graphene oxide (GO) and silver nanoparticles (Ag NPs) by exploring one of the pathways of non-covalent functionalization which is the π-π interactions between the conjugate network of graphene sheets and the aromatic rings of the triphenylphosphine (PPh3), followed by the deposition of metallic silver nanoparticles on the GO substrate. The synthesized GO-Ag has shown very promising antibacterial capability against both Gram positive and Gram negative bacteria.
Second, the development and study of a nanocomposite systems based on graphene oxide-silver nanoparticles and a polysulfone matrix (PSU/GO-Ag). The GO-Ag, when used at low concentration (0.2 % by weight), can achieve a good state of distribution/dispersion within the polysulfone matrix, contributing to the development of strong interactions between the oxygen functions of GO-Ag and the sulfonyl, ethers and polar isopopyl groups of the PSU matrix, allowing the improvement of various mechanical, thermal, physicochemical and optical properties. Finally, the confirmation of the biocidal activity of nanocomposite film, on two prokaryotic models (Staphylococcus aureus and Escherichia coli), was revealed.
KEYWORDS: Graphene oxide, Polysulfone, Antibacterial, Nanocomposites, Nanohybrids, Microorganisms
Description
Dans le domaine médical et l’industrie agro-alimentaire, la contamination de surfaces solides par des microorganismes engendre de multiples impacts négatifs, à la fois en termes de santé publique, d’hygiène et de sécurité alimentaire. Dans ce contexte, l’objectif de notre étude est de trouver d’autres stratégies loin des méthodes conventionnelles de stérilisation et de désinfection qui ont prouvé leurs limites.
Ce travail de thèse porte en premier lieu, sur la synthèse d’un nanohybride à base de l’oxyde de graphène (GO) et des nanoparticules d’argent (Ag NPs) en explorant l’une des voies de la fonctionnalisation non covalente qui est les interactions π-π entres le réseau conjugué des feuillets de graphène et les cycles aromatiques de la triphénylphosphine (PPh3), suivi par la déposition de nanoparticules métallique d’argent sur le substrat de GO. Le GO-Ag synthétisé a montré des résultats antibactériens très prometteurs vis-à-vis de large gamme de souches bactériennes à savoir à Gram positif et a Gram négatif.
En second lieu, l’élaboration et l’étude d’un système nanocomposites à base de l’oxyde de graphène-nanoparticules d’argent et d’une matrice polysulfone (PSU/GO-Ag). Le GO-Ag, lorsqu'il est utilisé à faible concentration (0,2 % en poids), peut atteindre un bon état de distribution/dispersion au sein de la matrice polysulfone, contribuant ainsi au développement d’une forte interactions entre les fonctions oxygénées de GO-Ag et les groupements sulfonyles, éthers et isopopyles polaires de la matrice PSU; ceci permet l'amélioration de divers propriétés mécaniques, thermiques , physico-chimique et optiques . Enfin, la confirmation de l’activité biocide de film nanocomposite, sur deux modèles procaryotes (Staphylococcus aureus et Escherichia coli), a été révélé.