MR thèse 2006-21 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon
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Chapitre V – Interface BSA/métal<br />
Pourcentage atomique (%)<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3<br />
Epaisseur calculée de Cr (nm)<br />
C O N S Cr<br />
Figure V-36 : Evolution des pourcentages<br />
atomiques des éléments de la BSA et du<br />
chrome métallique en fonction de l’épaisseur<br />
de la couche de chrome calculée.<br />
rapport de % atomique<br />
1<br />
0.9<br />
0.8<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3<br />
Epaisseur calculée de Cr (nm)<br />
N/C S/N O/C<br />
Figure V-37 : Evolution des rapports N/C,<br />
S/N et O/C en fonction de l’épaisseur de la<br />
couche de chrome<br />
Les acquisitions centrées sur les éléments caractéristiques de la protéine et sur l’élément métallique<br />
déposé sont présentées sur la figure V-39.<br />
La décomposition des pics C1s permet d’observer les trois composantes caractéristiques de la protéine<br />
ainsi que l’apparition d’une nouvelle composante à 282,8 eV qui croit avec l’épaisseur de la couche de<br />
chrome déposée. Cette composante étant située à plus faible énergie de liaison, elle peut être attribuée à la<br />
formation d’un carbure de chrome (Lackhar 1995, Shi 1994, Jordan 1987, deVos 2001, Chenite 1994).<br />
La figure V-38, présentant les variations des fractions atomiques du carbone en fonction de l’épaisseur de<br />
la couche de chrome déposée, nous permet d’observer deux étapes dans la formation de cette interface :<br />
- La première étape est observée sur les 9 premiers angströms de l’interface et concerne le<br />
mécanisme réactionnel.<br />
- La seconde étape est observée pour une épaisseur de dépôt supérieure à 0,9 nm et correspond à<br />
l’effet d’écrantage des composantes de la protéine en raison de l’augmentation de l’épaisseur de<br />
la couche de chrome.<br />
Dès les premiers dépôts de chrome, les composantes C-(O,N) et (N)-C=O diminuent essentiellement au<br />
profit de la composante C-(C,H) puis au profit de celle du carbure (C-Cr). En effet, l’augmentation de la<br />
composante C-(C,H) est plus importante comparativement à celle de C-Cr. La formation d’un film<br />
carboné a précédemment été observée lors de travaux concernant la métallisation du nylon 6 par le fer<br />
(Wagner 2003). L’auteur explique la formation de ce film par la formation de liaisons C-C entre les<br />
radicaux carbonés résultant du clivage des liaisons C-N, N-H et C=O généré par la métallisation du<br />
polymère. Il est donc probable que le carbure se forme à partir de cette contribution du carbone,<br />
probablement générée par une attaque simultanée du chrome sur les groupements carbonyles (C=O). La<br />
formation de carbure serait donc un événement secondaire à l’attaque du chrome sur les groupements<br />
C=O et C-N.<br />
Au-delà de ces premiers angströms, la composante C-(C,H) n’augmente plus, mais diminue de concert<br />
avec les composantes C-(O,N) et (N)-C=O caractéristiques de la protéine et simultanément à<br />
l’augmentation du carbure. Ceci indiquerait donc une atténuation des signaux provenant de la protéine et<br />
de l’interface formée en raison de l’augmentation de l’épaisseur de la couche de chrome.<br />
Une précision, concernant la composante carboxyle (O-C=O), mérite d’être apportée. Lors de la<br />
décomposition des pics du carbone, nous avons observé un élargissement des pics vers les plus hautes<br />
énergies de liaison. Compte tenu de l’existence de telles fonctions dans la protéine, nous avons ajouté une<br />
contribution supplémentaire. Néanmoins, nous pensons que cet élargissement pourrait être associé à<br />
l’augmentation du fond généré par les photoélectrons qui sont issus d’une zone plus profonde.<br />
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