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Soutenance de thèse - 23/11/2021

Libo HUANG
a soutenu sa thèse
mardi 23 novembre 2021

 
 

Design, Synthesis and Transporting Mechanism of Hydrophilic Artificial Water Channels

 
 
 
 
 
 
devant le jury composé de :
- M. Mihail BARBOIU, DR, CNRS - Directeur de thèse
- Mme Sophie CERNEAUX, MCF, CNRS - Co-encadrant de thèse
- M. Stéphane VINCENT, Prof, Université de Namur - Rapporteur
- Mme.Andreea PASC, Prof, Université de Lorraine - Rapporteur
- M. Nicolas GIUSEPPONE, Prof, Université de Strasbourg - Examinateur
- M. Narcis AVARVARI, DR, CNRS - Examinateur
- M. Sébastien ULRICH, CR, CNR - Examinateur
 
 
Résumé :

L’eau joue un rôle crucial dans toutes les cellules et organismes vivants. Les aquaporines, canaux d’eau naturels, sont capables de faciliter le transport de l’eau à travers les membranes cellulaires. Cependant, la complexité et la faible stabilité des aquaporines ont incité les chercheurs à les imiter et à développer des canaux d’eau artificiels combinant une perméabilité et une sélectivité élevées avec une stabilité chimique. Dans ce document, nous avons élaboré et synthétisé une série de petites molécules amphiphiles ayant des structures spécifiques utilisées pour construire des canaux d’eau artificiels. Ces molécules sont formées de cavités hydrophiles, un assemblage d’urée et des chaînes latérales hydrophobes en interaction avec des membranes externes. De plus, nous nous sommes concentrés sur les performances de transport d’eau à travers les canaux d’eau artificiels situés dans des membranes en bicouches et des membranes polymériques. Cette thèse présente de nouveaux canaux d’eau synthétiques et développe l’analyse structure-performance qui peut être utilisée
pour rationaliser la conception de canaux d’eau artificiels en vue de la fabrication de membranes hautement permsélectives pour le dessalement

 
Abstract :

Water plays a crucial role in all living cells and organisms. Aquaporins, as natural water channels, areable to facilitate the transport of water across cell membranes. However, the complexity and poor stability of aquaporinshave prompted researchers to mimic the mand develop artificial water channels combining high permeability and selectivity with chemical stability. Here in, we have designed and synthesized a series of small amphiphilic molecules with specific structures used to construct artificial water channels with hydrophilic cavities, ureascaffoldand hydrophobic lateral chains in interaction with external membranes. Moreover, we focused on their water transport performances in bilayerand polymeric membrane environments. This thesis introduces new synthetic water channels, and elaborate on the structure-performance analysis that can be used to rationalize artificial water channels design toward the fabrication highly permselective membranes for desalination.

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