Synthèse simple de nanomatériaux hybrides métal/semi-conducteur grâce au laser focalisé

Les nanohétérodimères métal/semi-conducteur sont des nanomatériaux hybrides qui comportent une partie semi-conductrice liée chimiquement à une partie métallique. Grâce à une synergie entre les propriétés de chacun des composants, cette architecture hybride donne lieu à une forte séparation de charge induite par la lumière, qui ouvre des voies très prometteuses pour la conversion photovoltaïque, la détection de gaz, la production d'hydrogène par séparation photocatalytique directe de l'eau ou la photodégradation des contaminants organiques. Néanmoins, les méthodes de synthèse de ces nanomatériaux restent encore trop spécifiques et manquent de polyvalence.

Dans ce contexte, des chercheurs de l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB, CNRS/Université de Bordeaux) et du Laboratoire ondes et matière d’Aquitaine (LOMA, CNRS/Université de Bordeaux), en collaboration avec le Department of electrical and electronic engineering (Université de Shenzhen, Chine), proposent une nouvelle approche, très générale et applicable aussi bien en milieu aqueux qu’en phase organique, qui utilise la lumière très intense d’un faisceau laser focalisé. Cette approche permet la formation par photodéposition laser en solution de nanoparticules (nanoplots) métalliques, ici d’or, à l’extrémité de nanobâtonnets semi-conducteurs de type sulfure de Cadmium avec de très bons rendements. Un modèle incluant tous les paramètres de synthèse permet même de prédire quantitativement la croissance de ces têtes ou plots métalliques sur les bâtonnets, sachant que l’optimisation de leur taille accroit significativement les rendements photocatalytiques des applications. A présent, les chercheurs tentent d’étendre cette approche à la photodéposition laser par photooxydation.

Rédacteur: AVR