Mécanismes de transferts d'électrons ultrarapides dans les polyrotaxanes géants

Projet ANR-17-CE07-0012-01

Partenaire 1 : Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques, Sorbonne Université

Permanents impliqués : Emmanuel Maisonhaute, Laure Fillaud, Ivan Lucas, Daniel Rose, Florence Billon, Damien Bricault

Doctorant : Gabriel Boitel-Aullen

Partenaire 2 : Laboratoire de Chimie des Matériaux Moléculaires, Université de Strasbourg

Permanents impliqués : Jean-François Nierengarten, Michel Holler, Uwe Hahn

Doctorante : Marine Rémy

Une des difficultés en électronique moléculaire est de contrôler la directionalité du transfert d’électron. Un autre enjeu est de garder une vitesse de transfert de l’information suffisamment rapide. Pour résoudre ces deux contraintes, nous proposons de synthétiser et d’assembler sur des électrodes des polyrotaxanes géants. Les anneaux seront constitués de pillar[5]arenes pouvant être fonctionnalisés par des groupements électroactifs ferrocènes ou porphyrines. L’axe quant à lui comportera des fonctions dithiolanes pour permettre une accroche sur l’or. Dans ces systèmes, la flexibilité des chaînes reliant les centres redox à l’anneau conduira à un échange électronique efficace. Pour étudier les mécanismes de transfert d’électron dans ces assemblages, nous utiliserons la voltammétrie cyclique ultrarapide. En complément, des analyses de type champ proche (AFM, STM, TERS) sont également utilisées.

Publications

[1] M. Steffenhagen, A. Latus, T.M.N. Trinh, I. Nierengarten, I.T. Lucas, S. Joiret, J. Landoulsi, B. Delavaux-Nicot, J.F. Nierengarten, E. Maisonhaute, A Rotaxane Scaffold Bearing Multiple Redox Centers: Synthesis, Surface Modification and Electrochemical Properties, Chemistry-a European Journal, 24 (2018) 1701-1708.

[2] T. Touzalin, S. Joiret, I.T. Lucas, E. Maisonhaute, Electrochemical tip-enhanced Raman spectroscopy imaging with 8 nm lateral resolution, Electrochemistry Communications, 108 (2019) 106557.