Etude des propriétés des complexes dérivées du chitosane pour leurs applications : électrocatalytiques, électroanalytiques et optoélectroniques

Abstract

Les nanocomposites chitosan-ZnO sont étudiés pour leurs propriétés électroanalytiques, optoélectroniques et électrocatalytiques.Ces nanocomposites sont synthétisés dans l’approche d’immobilisation initiée par la formation du complexe chitosane-Zn2+.Les nanocomposites sont synthétisés dans la perspective de l’économie circulaire,ce sont des produits secondaires obtenus lors d’un recyclage des tissus utilisés de coton.En effet, le recyclage des textiles en fin de vie présente un réel défi économique et environnemental et l’efficacité des nanocomposites dans ce sens a été évaluée. Afin de comparaison,la voie de précipitation et la voie sonochimique ont été utilisées comme méthodes de traitement in situ. L’effet des caractéristiques du chitosane sur la durabilité antibactérienne des tissus traités et les propriétés des nanocomposites résultants ont été étudiés.La liaison chimique,la structure cristalline,la morphologie ,les propriétés optiques,optoélectroniques et électroniques,les interactions intermoléculaires et les propriétés antibactériennes des nanocomposites libres ont été étudiés.Les tissus traités ont été caractérisés par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier(IRTF)et la microscopie électronique à balayage(MEB)équipée de la spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie(EDS)avant et après 20 lavages.La théorie fonctionnelle de la densité(DFT)et l’analyse des atomes dans les molécules (AIM)de l’interaction cellulose-nanocomposite ont été effectuées.Les résultats indiquent une dose efficace de2 mg contre les bactéries testées pour tous les nanocomposites.Les nanocomposites ont une émission rouge-orange sans défauts de Zn et de grandes valeurs de la force d’oscillateur(ƒ),ce qui les qualifie pour des applications électroanalytiques et optoélectroniques.Les propriétés électrocatalytiques du nanocomposite chitosane-ZnO sont trouvées dépendantes de la forme des nanostructures de ZnO.Les nanocomposites à base de chitosane de poids moléculaire moyen ont montrés des émissions orange-rouge plus intenses et des valeurs ƒ plus élevées.Les propriétés antibactériennes durables des tissus traités sont générées avec des nanocomposites à base de chitosane de poids moléculaire élevé. Plus de 83% de l’activité antibactérienne est conservée après 20 lavages.L’étude théorique confirme la stabilité du nanocomposite libre(chitosane-ZnO)et sa déstabilisation en contactant le tissu lorsque le ZnO est en forme de nanotige,ce qui génère sa croissance.