L’équipe Colloïdes Inorganiques (CIN), animée par Christine Ménager, a une activité expérimentale centrée sur la chimie et la physicochimie des nanoparticules inorganiques et des systèmes complexes à base de ces nanoparticules. La composition de l’équipe est disponible ici. Cette activité se décline suivant 3 axes :

Axe 1 Développement de procédés de synthèse et de dispersion de nanoparticules minérales

Cet axe s’intéresse à la fois au développement de nouveaux procédés de synthèse de nanoparticules et à leur dispersion dans différents solvants. L’objectif est d’aboutir à une conception raisonnée d’objets aux propriétés physiques contrôlées (magnétiques, optiques, magnéto-thermiques).

 La technologie microfluidique est mise en œuvre pour étudier les phénomènes de germination et croissance des oxydes de fer, pour assembler différents types de nanoparticules ayant des propriétés physiques complémentaires (plasmoniques-magnétiques) ou pour étudier des réactions chimiques complexes.
 Synthèse de nanoparticules magnétiques à base de ferrites par différents procédés (coprécipitation, polyols, hydrothermal)
 Synthèse de nanoparticules core-shell ayant un cœur magnétique et une coquille de silice (Fe₂O₃@SiO₂) et bimagnétiques
 Maitrise du type de fonctionnalisation pour la dispersion des nanoparticules dans différents solvants aqueux ou organiques. Etude des dispersions par diffusion quasi-élastique de la lumière et diffusion aux petits angles (SAXS et SANS). Obtention de dispersions concentrées en nanoparticules magnétiques et stabilisation dans des milieux complexes (liquides ioniques, matrices polymères).

Axe 2 Matériaux magnétiques multi-échelles pour l’environnement La problématique commune à cet axe est la dépollution des eaux. Deux mécanismes différents sont étudiés : l’adsorption et la catalyse.

 Synthèse et caractérisation de matériaux magnétiques multi-échelles (nanoparticules fonctionnalisées, microsphères de silice magnétiques, billes d’alginate, de chitosane ou de silice millimétriques contenant des nanoparticules magnétiques) pour l’élimination de polluants dans l’eau par adsorption ou catalyse
 Etude de l’efficacité de l’adsorption de polluants chargés en fonction du pH, du temps de contact et de la concentration en polluant.
 Problématique des polluants émergents (bisphénol A…)
 Microsphères nanocomposites de silice magnétiques utilisables comme catalyseurs dans le traitement des effluents par oxydation avancée.
 Relation structure du matériau/propriétés catalytiques. Etude des mécanismes de dégradation de polluants modèles (colorants).

Axe 3 Particules magnétiques nanométriques et micrométriques dans le cadre d’applications biomédicales : imagerie, vectorisation, hyperthermie

L’objectif est de développer de nouvelles nanotechnologies pour les sciences du vivant. Les systèmes proposés visent à combiner différentes modalités d’imagerie (IRM, optique, TEP), différentes modalités de ciblage (magnétique et chimique) et différentes modalités de traitement pour la thérapie combinée. Les projets actuels sont centrés sur :

 Le développement de liposomes ultramagnétiques pour la thérapie combinée et les applications théranostiques
 Sur la fonctionnalisation et le greffage d’entités biologiques sur des particules cœur-coquilles (Fe₂O₃@SiO₂)
 Sur le développement de billes de biopolymères pour la délivrance de drogues par voie orale.