Soutenance de thèse - 9 décembre 2022 - Fatima Hussein - Formation de nanostructures organiques contrôlées par auto-assemblages supramoléculaires et réactions sur surface

Annonce de soutenance de thèse

(English version below)

Bonjour à toutes et à tous,

C’est avec grand plaisir que je vous convie à ma soutenance de thèse intitulée « Formation de nanostructures organiques contrôlées par auto-assemblages supramoléculaires et réactions sur surface » qui se déroulera le vendredi 9 décembre à 9h30 dans la salle des thèses (Campus Saint Jérôme, Marseille).

La soutenance sera suivie d’un pot libanais qui prendra place au premier étage du bâtiment Poincaré.

Le Jury sera composé de

Résumé :

La formation contrôlée de nouveaux objets à l’échelle nanométrique représente un enjeu important pour le développement de nouveaux matériaux et de dispositifs électroniques. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de proposer de nouvelles stratégies pour contrôler la formation de nanostructures organiques sur des surfaces basées sur les concepts d’auto-assemblage supramoléculaire et de synthèse sur surface (on-surface synthesis) et d’étudier leurs propriétés. Tout d’abord, nous avons étudié par microscopie à effet tunnel (STM) en conditions ambiantes le contrôle de la taille des domaines formés à l’interface liquide-solide sur HOPG par une solution bimoléculaire d’acide trimésique (TMA) et d’acide benzoïque (BZA). Les résultats montrent que la formation des domaines est très sensible au rapport stœchiométrique entre les deux molécules et nécessite un réglage fin de ce dernier. Ensuite, nous avons étudié la polymérisation du 1,4-di(thiophen-2-yl)benzene (DTB) sur le Cu(111) sous ultra vide (UHV) par STM et par spectroscopie de photoélectrons (XPS), avec le soutien complémentaire de mesures de microscopie à force atomique non contact (nc-AFM) et d’une modélisation théorique basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Les résultats montrent la formation de chaînes hydrocarbonées non saturées interconnectées basée sur l’activation du C-S. Enfin, nous avons montré par STM et XPS sous UHV que l’utilisation du précurseur chiral bifonctionnel (R)-6-bromo-3-phenyl-2,3-dihydro-1H-inden-1-one (BrPhINDO) conduit à la formation de différentes structures liées de manière covalente sur le Cu(111) avec une inversion chirale induisant une racémisation partielle.

Mots clés : chimie supramoléculaire, synthèse en surface, interface liquide-solide, UHV, STM, XPS.

Bien cordialement

Fatima Hussein     

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Dear all,

It is my great pleasure to invite you to attend the defense of my PhD thesis entitled “Controlling the formation of organic nanostructures by supramolecular self-assembly and on-surface reactions” which will take place on Friday, December 9^th, 2022 at 9h30 a.m. in the “Salle des theses” (Campus Saint Jérôme, Marseille).

The defense will be followed by a Lebanese reception held at the first floor of the “Poincaré” building.

The Jury members are

Abstract

The controlled formation of new objects at the nanoscale is an important challenge for the development of new materials and electronic devices. In this context, the objective of this thesis is to propose new strategies to control the formation of organic nanostructures on surfaces based on the concepts of supramolecular self-assembly and on-surface synthesis and investigate their properties. First, we studied by scanning tunneling microscopy (STM) at ambient conditions the control of the size of the domains formed at the liquid-solid interface on HOPG from a bimolecular solution of trimesic acid (TMA) and benzoic acid (BZA). The results show that the formation of the domains is very sensitive to the stoichiometry ratio between the two molecules and a fine-tuning of this latter is required. Then, we studied the polymerization of 1,4-di(thiophen-2-yl)benzene (DTB) on Cu(111) under ultra-high vacuum (UHV) by STM and photoelectron spectroscopy (XPS), supplemented by non-contact atomic force microscopy (nc-AFM) and theoretical modelling based on the density functional theory (DFT). The results show the formation of unsaturated hydrocarbon chains based on C-S activation. Finally, we demonstrated by STM and XPS under UHV that the use of the bifunctional chiral precursor (R)-6-bromo-3-phenyl-2,3-dihydro-1H-inden-1-one (BrPhINDO) leads to the formation of different covalently bonded structures on Cu(111) with chiral inversion inducing partial racemization.

Keywords: supramolecular chemistry, on-surface synthesis, liquid-solid interface UHV, STM, XPS.

Best Regards

Fatima Hussein

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