Vers des nanodiamants aux propriétés sur mesure grâce au contrôle de leur surface

Les nanodiamants de détonation sont des matériaux prometteurs pour des applications en électronique, stockage de l’énergie, catalyse, photonique et biomédecine grâce à leur stabilité chimique, leurs propriétés électroniques et leur grande surface spécifique. Leurs performances dépendent toutefois fortement de la composition chimique de leur surface. Or, ces nanoparticules contiennent généralement des impuretés minérales et des couches de carbone désordonné qui limitent leurs propriétés. Les méthodes classiques de purification offrent un contrôle limité de cette interface et reposent souvent sur des traitements chimiques en voie liquide agressifs. Dans cette étude, les chercheurs développent une stratégie innovante de purification et de fonctionnalisation entièrement en phase gazeuse. Le procédé combine une chloration suivie d’une fluorination contrôlée des nanodiamants. Cette approche élimine efficacement les contaminants métalliques, les résidus siliciés et les espèces carbonées indésirables. Elle permet également de contrôler la terminaison chimique de surface en formant des liaisons carbone–fluor homogènes et stables. Les analyses montrent une amélioration importante de la stabilité thermique et de la qualité de surface des matériaux obtenus. Ces résultats démontrent qu’un contrôle précis de la chimie de surface constitue un levier majeur pour développer des nanodiamants aux propriétés adaptées aux technologies avancées.

Titre complet : Detonation nanodiamonds with ultrapure surfaces through a combined chlorine and fluorine gas treatment
Auteurs de l’article : Killian Henry, Mélanie Emo, Sébastien Diliberto, Sébastien Hupont, Julien Parmentier, Sylvette Brunet  Jean-Dominique Comparot, Marc Dubois, Brigitte Vigolo
Références de l’article : J. Mater. Chem. A, 2026,14, 15386-15406
DOI : https://doi.org/10.1039/D5TA08349D