Evènement
Lundi 21 septembre 2026 à 14h00
Salle de conférence ISM , 3ème étage Est
Titre :
Luminescence multi-échelles de fluorophores complexés par des lanthanides : Synthèse et étude photophysique
Résumé :
Cette thèse décrit le développement de nouvelles architectures moléculaires capables de moduler finement la dynamique des états excités au sein de complexes de lanthanides. L’objectif général est d’exploiter la synergie entre l’écart séparant l’état singulet (S1) et l’état triplet (T1) du ligand et leurs positions relatives par rapport aux états excités du lanthanide, plus particulièrement avec des antennes présentant des propriétés de fluorescence retardée activée thermiquement (TADF) ou de fission d’état singulet (SF). Le travail débute par la conception rationnelle de ligands organiques polyaromatiques présentant des propriétés TADF, leur étude photophysique et leur caractérisation. Ensuite la famille de complexes d’europium(III) et de gadolinium(III) correspondants vient renforcer l’étude en explorant les limites du système. Ces systèmes ont été pensés pour collecter l’énergie stockée sur le triplet ou sur le lanthanide afin d’obtenir une émission retardée à plusieurs échelles temporelles (nanosecondes et microseconde). L’exemple le plus représentatif et probant est tout d’abord étudié et décrit de manière extensive. Ce dernier repousse les limites de durée de vie de luminescence habituellement observé dans ces conditions (complexe en solution aérée) en obtenant des durées de vie proche de 1.8 µs normalement réservées aux matériaux. Ensuite, l’analyse comparative des séries synthétisées met en évidence des corrélations structure-propriété permettant d’identifier les paramètres clés gouvernant l’efficacité des mécanismes d’antenne et la modulation des voies d’émission. Ainsi en modulant l’énergie des états excités du ligand il devient possible d’observer un transfert d’énergie vers le lanthanide ou au contraire de le défavoriser, donnant les limites énergétiques de validité du mécanisme. L’ensemble des composés a été étudié par absorption UV-vis et par spectroscopie d’émission de luminescence stationnaire et résolue en temps. Les résultats montrent que la coordination d’un ion lanthanide peut stabiliser et « protéger » l’état triplet et allonge considérablement la durée de vie de luminescence de l’antenne organique pouvant approcher la milliseconde. Cette approche permet de proposer des lignes directrices pour la conception de futurs systèmes hybrides organiques–lanthanides capables d’exploiter efficacement des dynamiques d’excitation complexes. L’alignement énergétique semble être le point clé du mécanisme proposé au cours de cette thèse. Dans un second temps les antennes SF et les complexes associés sont synthétisés. Leur étude met en évidence la sensibilisation possible d’un lanthanide émettant dans l’infrarouge par une antenne tétracène. Les conclusions de ce travail ouvrent la voie à de nouvelles stratégies pour contrôler la luminescence multi échelles dans des architectures moléculaires fonctionnelles
Jury :
- Cassandre Quinton (rapporteure)
- Clémence Allain (rapporteure)
- Olivier Maury (examinateur)
- Pierre-Antoine Bouit (examinateur)
- André Del Guerzo (directeur de thèse)
- Anh Thy Bui (invitée)