Probing Plasmon-Induced Chemical Mechanisms by Free-Radical Nanophotopolymerization

Autor: Farid Kameche, Ludovic Douillard, Céline Fiorini-Debuisschert, Siham Telitel, Wajdi Heni, Renaud Bachelot, Loïc Vidal, Olivier Soppera, Sylvie Marguet
Přispěvatelé: Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire d'Electronique et nanoPhotonique Organique (LEPO), Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Lumière, nanomatériaux et nanotechnologies (L2n), Université de Technologie de Troyes (UTT), Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Technologie de Troyes (UTT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Soppera, Olivier
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Journal of Physical Chemistry C
Journal of Physical Chemistry C, American Chemical Society, In press, 128, pp.8719-8731. ⟨10.1021/acs.jpcc.1c01693⟩
Journal of Physical Chemistry C, 2021, 125 (16), pp.8719-8731. ⟨10.1021/acs.jpcc.1c01693⟩
ISSN: 1932-7447
1932-7455
Popis: International audience; Localized surface plasmon-induced photopolymerization of free-radical acrylate monomers is an efficient, smart, and versatile method for preparing metal/polymer hybrid nanoparticles (NPs) with accurate control of the thickness and spatial distribution of the polymer on the NP surface. Despite a growing number of practical demonstrations, the mechanism leading to polymerization of the acrylate monomer by localized surface plasmon resonance (LSPR) is still controversial. It could be related to either a photochemical mechanism enhanced by electromagnetic hot spots (enhanced near field) or thermoplasmonic (photothermal heating) or electrochemical (via hot-carrier injection) mechanisms, as proposed in different studies. After developing a high-resolution characterization method based on transmission electron microscopy and by tuning the photopolymer composition and the irradiation conditions, the LSPR-induced physicochemical mechanism is revealed. We demonstrate that the photochemical pathway is the main mechanism under the mild irradiation conditions chosen for this process. In a more general way, photopolymerization proves to be a powerful tool to investigate the coupling between metal nanostructures and organic moieties.
Databáze: OpenAIRE
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