{"id":129,"date":"2024-10-28T09:01:24","date_gmt":"2024-10-28T08:01:24","guid":{"rendered":"http:\/\/wwww.icp.universite-paris-saclay.fr\/theosim\/?page_id=129"},"modified":"2024-11-12T10:53:35","modified_gmt":"2024-11-12T09:53:35","slug":"modelisation-des-nanoparticules-metalliques","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.icp.universite-paris-saclay.fr\/theosim\/axes-scientifiques\/matiere-complexe-sous-irradiation-ionisante\/modelisation-des-nanoparticules-metalliques\/","title":{"rendered":"Mod\u00e9lisation des nanoparticules m\u00e9talliques et de leur environnement"},"content":{"rendered":"

Mod\u00e9lisation des nanoparticules m\u00e9talliques et de leur environnement<\/h3>\n
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Les nanoparticules m\u00e9talliques, et en particulier les nanoparticules d\u2019or (GNP), sont des objets de taille nanom\u00e9trique qui trouvent leur application dans la nanom\u00e9decine, la catalyse ou l\u2019imagerie, gr\u00e2ce \u00e0 leurs propri\u00e9t\u00e9s chimiques, physiques et optiques accordables. Plusieurs \u00e9quipes exp\u00e9rimentales de l\u2019ICP synth\u00e9tisent et caract\u00e9risent ce type de nanoparticules sous l\u2019effet du rayonnement ionisant pour rationaliser leurs diff\u00e9rentes propri\u00e9t\u00e9s et comprendre le r\u00f4le de l\u2019environnement chimique et biologique. D\u2019un point de vue th\u00e9orique, le groupe Th\u00e9oSim a d\u00e9velopp\u00e9 au cours de ces derni\u00e8res ann\u00e9es une strat\u00e9gie de simulation mol\u00e9culaire multi-\u00e9chelle des GNP \u00e0 l\u2019interface avec diff\u00e9rents environnements en lien avec des exp\u00e9riences men\u00e9es \u00e0 l\u2019ICP. La complexit\u00e9 des ph\u00e9nom\u00e8nes mis en jeu est en partie attribu\u00e9e aux interactions dynamiques avec les ligands de surface et le solvant. Le d\u00e9fi au niveau de la simulation de ces objets est la taille des syst\u00e8mes mais \u00e9galement les \u00e9chelles de temps requises pour obtenir des donn\u00e9es quantitatives et pr\u00e9cises pouvant \u00eatre compar\u00e9es aux donn\u00e9es exp\u00e9rimentales.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

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Nous avons montr\u00e9 via des simulations de dynamique mol\u00e9culaire classique que la premi\u00e8re couche de solvatation de l\u2019eau se r\u00e9organise progressivement pour former un r\u00e9seau de liaisons hydrog\u00e8ne \u00e9tendu \u00e0 deux dimensions lorsque la taille de la nanoparticule augmente, favorisant simultan\u00e9ment les interactions eau-nanoparticule et eau-eau [Tandiana2021a<\/a>]. Pour aller plus loin et traiter les effets \u00e0 n<\/em>-corps, nous avons impl\u00e9ment\u00e9 le champ de forces GAL (coll. S. Steinmann<\/em>), r\u00e9cemment d\u00e9velopp\u00e9 pour les interactions entre l\u2019eau et les surfaces m\u00e9talliques, dans le logiciel Tinker-HP pour permettre le couplage avec le champ de forces polarisable AMOEBA, mettant en \u00e9vidence l\u2019importance des effets de polarisation dans les propri\u00e9t\u00e9s dynamiques [Tandiana-Th\u00e8se2022<\/a>]. De plus, afin d\u2019\u00e9tudier la dynamique de l\u2019interaction entre la GNP et les ligands de surface, nous nous sommes int\u00e9ress\u00e9s \u00e0 l\u2019adsorption de diverses mol\u00e9cules organiques sur la GNP par des approches DFT coupl\u00e9es \u00e0 des analyses topologiques et vibrationnelles. Ces \u00e9tudes ont mis en \u00e9vidence la nature non-covalente des interactions entre le ligand et la GNP ainsi que le r\u00f4le important de l\u2019orientation de la mol\u00e9cule \u00e0 la surface sur les spectres IR et Raman qui peuvent \u00eatre reli\u00e9s \u00e0 des donn\u00e9es exp\u00e9rimentales obtenues \u00e0 l\u2019ICP [Tandiana2022<\/a>, Tandiana2021b<\/a>].<\/p>\n

Enfin, des simulations DFT ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9cemment r\u00e9alis\u00e9es pour aider \u00e0 l\u2019interpr\u00e9tation d\u2019exp\u00e9riences de spectroscopie r\u00e9solue en temps sur ELYSE<\/a> afin d\u2019identifier des interm\u00e9diaires de la r\u00e9duction catalytique du CO2<\/sub> adsorb\u00e9s \u00e0 la surface de nano-catalyseurs m\u00e9talliques (Cu, Au et Ni) [Jiang2023<\/a>].<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div>

Collaborations<\/h3>\n
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C\u00e9cile Sicard et Emilie Brun (CPSysBio, ICP), Mehran Mostafavi (TEMiC, ICP), Stephan Steinmman et Carine Michel (Laboratoire de Chimie, ENS Lyon).<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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