Le laboratoire Interfaces Traitements Organisation et Dynamique des Systèmes – ITODYS, UMR7086 est une unité mixte de l'Université Paris Diderot et du CNRS (UMR 7086) rattaché à l'institut de chimie du CNRS et à ses sections 13 et 15 du comité national.
L’ITODYS rassemble 73 permanents (39 enseignants-chercheurs, 12 chercheurs CNRS et 22 BIATSS) et 40 doctorants et post-doctorants soit 113 personnes autour de 3 départements scientifiques, une équipe de modélisation moléculaire et des services communs.
Le laboratoire développe des activités de recherche autour de la chimie de surface, des interfaces, des nanomatériaux et nanosystèmes et de la chimie moléculaire pour les nanosciences. Le large spectre thématique explore différents aspects de la chimie-physique des molécules, nanosystèmes et nanomatériaux : Nanoélectrochimie, plasmonique moléculaire, biocapteurs électrochimiques, surfaces fonctionnalisées et nano-structurées, électronique organique, nanomatériaux et matériaux hybrides, assemblages supramoléculaires, modélisation moléculaire sont les thèmes les plus saillants.
Le laboratoire dispose d’un parc d'équipements pour la caractérisation des matériaux, des surfaces et nano-systèmes (MEB, AFM, XPS, diffractométrie X, Raman, IR, SECM, GC-MS, RMN..). Ces équipements sont complétés par une activité de nature théorique, qui bénéficie d'accès à des moyens de calcul à la fois internes et externes.
L'ITODYS est partenaire du Labex SEAM (Science and Engineering for Advanced Materials, http://www.labex-seam.fr) et plus particulièrement impliqué dans les axes : « Nano-matériaux inorganiques » (axe A2) et « Fonctionnalisation et nano-structuration des surfaces » (axe A3). Il est également associé au « laboratoire Interdisciplinaire des Energies de Demain – LIED (http://www.lied-pieri.univ-paris-diderot.fr/) et à son réseau international PIERI (Paris Interdisciplinary Energy Research Institute) L'ITODYS développe de très nombreuses collaborations nationales et internationales. Ces actions de recherche prennent place dans le cadre de projets ANR, de GDR (nationaux ou internationaux), de projets européens, de collaborations bilatérales avec de nombreux laboratoires académiques de différentes régions du monde ou au travers de thèses en co-tutelles. De nombreux travaux sont également effectués dans le cadre de contrats avec des organismes publics ou des partenaires industriels.
Le laboratoire a une politique d’animation forte et structurée autour : des Séminaires de Chimie Autour des Nanosciences - SCAN (contacts : Vincent Noël, vincent.noel@univ-paris-diderot.fr); des journées des doctorants (contact : Carole Connan, carole.connan@univ-paris-diderot.fr); d’une journée annuelle de présentation de l’instrumentation (contact : Philippe Decorse, philippe.decorse@univ-paris-diderot.fr); d’une journée destinée aux nouveaux entrants ; de sessions consacrées à l’Hygiène, sécurité et conditions de travail (contact
(19 permanents, responsable Pr. B. Piro, piro@univ-paris-diderot.fr)
Le département D1 rassemble 4 équipes : Surfaces Bioactives et Capteurs – SBC (D1-1) ; Organisation Moléculaire Nano2D – OMNa2D (D1-2) ; Surfaces-Interfaces (D1-3) et Transfert d’Electron, Réactivité et Surfaces – TERS (D1-4). Les activités de recherche de ce département concernent le développement de nouvelles méthodes pour la fonctionnalisation de surface, la maîtrise de l’organisation des structures greffées ou adsorbées sur ces surfaces et l’élaboration de systèmes mettant à profit cette fonctionnalisation et structuration, capables de fournir une réponse macroscopique à un évènement de reconnaissance moléculaire tel que l’on peut l’observer dans les capteurs et biocapteurs. Une stratégie développée pour le contrôle nanométrique de l’organisation sur les surfaces consiste à profiter de l’auto-organisation supramoléculaire et par liaisons hydrogènes d’unités pi conjuguées. Le contrôle et l’étude de la réactivité chimique des interfaces sont également une préoccupation importante du département.
(20 permanents, responsable Dr. J. Y. Piquemal, jean-yves.piquemal@univ-paris-diderot.fr)
Le département D2 rassemble les intérêts scientifiques de 3 équipes : Nanomatériaux (D2-1) ; Plasmonique Moléculaire et Spectroscopies Exaltées de Surface PMSES (D2-2) et Métaux, Chélateurs et Protéines (D2-3). Les recherches de ces équipes convergent vers la synthèse, la caractérisation et les applications de nanoparticules métalliques ou nano-hybrides organiques / inorganiques.
Les Nano-objets étudiés au sein de ce département sont principalement des nanoparticules métalliques ou nanohybrides organiques / inorganiques dont la forme et la taille (nano-fils, nano-bâtonnets, nano-pyramides, etc….) sont finement contrôlées par les différentes voies d’élaboration maîtrisées par les équipes participantes.
Ainsi, les trois équipes possèdent des expertises complémentaires sur différents aspects des nano-objets : synthèse par voie polyol ou biologique pour l’équipe Nanomatériaux ou maitrise de l’élaboration de nanostructures métalliques par lithographie électronique pour l’équipe PMSES. Les équipes D2-1, D2-2 et D2-3 développent des études fondamentales visant à comprendre i) les processus de croissance de ces nano-objets ii) leurs propriétés optiques ou d’activités SERS en relation avec leurs formes et leurs tailles iii) leurs interactions avec les systèmes biologiques ce qui comprend les études de toxicité ou les mécanismes cinétiques d’internalisation de nanoparticules dans des cellules.
(11 permanents, responsable Pr. J. C. Lacroix, lacroix@univ-paris-diderot.fr)
Deux équipes composent ce département scientifique : Transduction Moléculaire et Supramoléculaire – TMS (D3-1) et Nanoélectrochimie (D3-2). LE champ scientifique se positionne autour des propriétés électrochimiques et électroniques d’entités fonctionnelles moléculaires et de divers nanosystèmes, de leurs assemblages ou de leur adressage en vue d’applications relevant des Nanosciences et des Nanotechnologies pour l’Information et l’énergie. Les champs d’exploration se répartissent du moléculaire au supramoléculaire et du moléculaire aux nano-systèmes voire aux (nano)dispositifs. La question des interfaces est traitée au travers des problèmes génériques d’organisation et d’adressage. L’électrochimie et les transferts d’électrons, parfois photoinduits, occupent une place centrale dans le département D3, à la fois comme moyens d’analyse et de préparation d’une part mais aussi comme socle commun des objets d’études.
(5 permanents, responsable Pr. F. Maurel, maurel@univ-paris-diderot.fr)
Les activités de l’équipe couvrent la description de systèmes moléculaires simples aux systèmes complexes comme les complexes protéines – ligands ou les processus aux surfaces. Ces thématiques font appel aux méthodes basées sur des champs de force à celles de la mécanique quantique (sous conditions périodiques ou non) ou aux méthodes hybrides QM/MM ou QM/QM’ qui peuvent être statiques ou dynamiques et qui permettent la modélisation de processus dans des milieux complexes. Les études théoriques étant menées au plus près des problématiques expérimentales, la politique suivie par l’équipe privilégie des collaborations durables et actives avec les expérimentateurs, dans les équipes du laboratoire, mais également à l’extérieur de celui-ci. Les activités de l’équipe sont organisées autour de trois thèmes principaux au carrefour de nombreuses problématiques expérimentales : La modélisation des biomolécules et des complexes ligands – biomolécules ; L’étude de la structure électronique, des propriétés spectroscopiques et de la réactivité de systèmes -conjugués photo- ou électro-actifs et l’étude des processus d’auto-organisation supramoléculaire sur surface.
Date: 18 Jan 2018 - 19:10
Desc: Conductive and semiconductive materials are coated with 0.1-100-μm polymer anticorrosive films by (1) grafting diazonium salts having groups that function as polymn. initiators onto the surface and (2) radical or ring-opening polymn. of the monomers on the surface. Thus, an Fe electrode was electrolytically grafted with p-BrCHMeC6H4N2BF4, and Me methacrylate was polymd. by ATRP on the grafted surface.
Date: 4 Jul 2013 - 14:29
Desc: By combining the electroreduction of diazonium salts and the electropolymerization of conducting polymers in an ionic liquid, the electrografting of a regular poly(para-phenylene) film on a gold substrate is achieved, leading to the strong and robust anchoring of the PPP polymers on the substrate (Au-PPP hybrid). A thin layer covalently bound to the substrate is first prepared by the reduction of benzenediazonium salt (BD), then, on top of this layer, a thicker layer of poly(para-phenylene) (PPP) is easily grown by the electrochemical oxidation of biphenyl in the [BMIm][PF6] ionic liquid. The resulting material is thoroughly characterized by IR, ToF-SIMS and fluorescence spectroscopies. The analyses show the formation of well regular PPP layers that are wired to the substrate. The key role of the [BMIm][PF6] ionic liquid in the structuration of the polymer is emphasized.
Date: 22 Jun 2007 - 02:05
Desc: We report for the first time on grafting of poly(n-methyl methacrylate), (PMMA), and polystyrene (PS) brushes by ATRP from the surface of aligned multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) which were electrochemically treated with brominated aryl groups based on diazonium salts. The polymer brushes formed amorphous coatings, as evidenced by high-resolution transmission electron microscopy, by comparison to the nanotube structure. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis confirmed the presence of PS and PMMA by their characteristic C1s and valence band features. Well-aligned MWCNT network allowed us to sheath individual MWCNTs with polymer brushes while keeping the initial MWCNT alignment structure. This method opens up new avenues for the elaboration of polymer/NT hybrids.
Date: 21 Jan 2021 - 15:37
Desc: Secondary organic aerosol (SOA) were generated from the ozonolysis of alpha-pinene in the CESAM (French acronym for Experimental Multiphasic Atmospheric Simulation Chamber) simulation chamber. The SOA formation and aging were studied by following their optical, hygroscopic and chemical properties. The optical properties were investigated by determining the particle complex refractive index (CRI). The hygroscopicity was quantified by measuring the effect of relative humidity (RH) on the particle size (size growth factor, GF) and on the scattering coefficient (scattering growth factor, f(RH)). The oxygen to carbon atomic ratios (O : C) of the particle surface and bulk were used as a sensitive parameter to correlate the changes in hygroscopic and optical properties of the SOA composition during their formation and aging in CESAM. The real CRI at 525 nm wavelength decreased from 1.43-1.60 (+/- 0.02) to 1.32-1.38 (+/- 0.02) during the SOA formation. The decrease in the real CRI correlated to the O : C decrease from 0.68 (+/- 0.20) to 0.55 (+/- 0.16). In contrast, the GF remained roughly constant over the reaction time, with values of 1.02-1.07 (+/- 0.02) at 90% (+/- 4.2%) RH. Simultaneous measurements of O : C of the particle surface revealed that the SOA was not composed of a homogeneous mixture, but contained less oxidised species at the surface which may limit water absorption. In addition, an apparent change in both mobility diameter and scattering coefficient with increasing RH from 0 to 30% was observed for SOA after 14 h of reaction. We postulate that this change could be due to a change in the viscosity of the SOA from a predominantly glassy state to a predominantly liquid state.
Date: 4 Oct 2019 - 12:17
Desc: Chlamydia trachomatis is a bacterial human pathogen responsible for the development of trachoma, an infection leading to blindness, and is also the cause of the main bacterial sexually transmitted infection worldwide. We designed a new inhibitor of this bacterium with, however, some prerequisites using (i) the iron dependency of the bacterium, (ii) a commercially available broad-spectrum antibiotic and (iii) a short synthetic pathway. The corresponding 8-hydroxyquinoline-ciprofloxacin conjugate was evaluated against a panel of pathogenic bacteria, including C. trachomatis but also the ESKAPE group (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa and Enterobacter species). Its anti-Chlamydia activity is higher than that of ciprofloxacin and seems to be related to the fluoroquinolone moiety of the molecule, which is also responsible for the complexation of iron(III), as demonstrated by spectrophotometric titration.
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