Combiner des Quantum Dots avec des ligands NHC qui délocalisent les excitons pour booster leur activité photocatalytique – QDotNHC

Les quantum dots (QDs) sont des candidats prometteurs en photocatalyse grâce à leur faculté à absorber la lumière visible de manière efficace et accordable, associée avec des potentiels redox eux aussi accordables grâce à l’effet de confinement quantique. Depuis 2012, la complexité et la variété des réactions photocatalysées par les QD rapportées dans la littérature augmente rapidement (ex. formation de liaisons C-C et C-N). Une limitation importante à l’utilisation de ces réactions photocatalysées par les QDs dans l’industrie est la recombinaison des charges dans les QDs photoexcités, ce qui limite le rendement quantique des réactions et impose plusieurs heures d’irradiation par la lumière visible pour une conversion totale. Le projet QDotNHC vise à améliorer l’efficacité photocatalytique des QDs en promouvant la séparation des charges photoinduites et leur extraction grâce au greffage de ligands carbènes N-hétérocycliques (NHC) spécifiques, capables de fonctionner comme ligands délocalisant l’exciton (EDL). Les ligands carbènes N-hétérocycliques (NHC) spécifiques envisagés seront utilisés dans le projet QDotNHC pour obtenir deux nouveaux types de nano-objets QD-NHC avec des séparations/extractions de charges efficaces : 1/ des QD fonctionnalisés par des ligands NHC redox-actifs fonctionnant comme des canaux d’extraction de charges photoinduites, 2/ des diades de QDs connectés par des ligands Janus bis-NHC (QD1-JanusNHC-QD2). Le projet QDotNHC se concentrera tout d’abord sur la synthèse de ces nouveaux nano-objets, puis sur l’ajustement de leurs propriétés électroniques de façon à optimiser la délocalisation de l’exciton et la séparation des charges. Ces nouveaux nano-objets seront ensuite testés pour l’amélioration de réactions dont la photocatalyse par les QD est connue mais nécessite d’être améliorée et enfin leur capacité à photocatalyser de nouvelles réactions sera explorée.