Développement d'un Biocapteur pour la détection des polluants organiques : étude expérimentale et modélisation.

Abstract

Les capteurs électrochimiques sont constitués d’un transducteur qui assure le transfert de charge et d’une couche sensible où la réaction catalytique se déroule.Ces outilssont fabriquésen utilisantune variété desnanomatériaux et de polymères conducteurs et différentes méthodes de synthèse desnanocomposites sont appliquées pour développer un outil analytique robuste et sensible à la détection de l’analyte dans différents sites de mesure. Le choix des nanomatériaux et de la stratégie de la synthèse détermine la performance analytique de ces capteurs électrochimiques. Lapréparation d’une couche de nanomatériaux poreuse et très conductrice assure un transfert de charge très rapide ce qui améliore la sensibilité du capteur. Dans ce travail, les paramètres expérimentaux influençant sur la performance analytique des (bio) capteurs pour ladétection des composésphénoliques sont étudiés. La simulation numérique est appliquée pour prévoir le comportement analytique du biocapteur à peroxidase pour la détection du peroxyde d’hydrogène comme un médiateur dans les réactions électrochimiques. La description mathématique du mécanisme qui régit le biocapteur permet la détermination des paramètres physico-chimiques et géométriques du biocapteur. Une approche expérimentale est proposée consiste à synthétiser l’oxyde de graphène par la modification de la méthode de Hummers en utilisant le dichromate de potassium (K2Cr2O7) comme oxydant fort assisté par l’exfoliation à ultrason. Le matériau est ensuite utilisé pour la préparation dunanocomposite à base de nanoparticules d’or, nanotubes de carbone à paroi multiple, d’oxyde de graphène et de chitosane immobiliséesur la surface d’une électrode en carbone vitreux (MWCNTs-AuNPs-Go-Cs/GCE). L’analyse par les techniques électrochimiques montre que le capteur préparé est sensible pour la détectiondu catéchol (0,162 μA/μM.cm²) et du phénol (0,61 μA/μM.cm2).