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Groupe d' Electrochimie - UMR 8640 PASTEUR

Le groupe d’Electrochimie est situé au département de Chimie de l’Ecole Normale Supérieure dans l’UMR 8640 PASTEUR. Depuis sa création, il a été conçu comme une association de sous-entités ayant des activités de recherche variées mais s’appuyant principalement sur des fondements théoriques et concepts expérimentaux en électrochimique moléculaire / biomoléculaire, (bio)analytique et physique. Les études qui y sont menées sont dédiées à la compréhension de phénomènes qui vont bien au-delà de l’électrochimie où l’utilisation d’approches électrochimiques ouvre la voie à de nouvelles connaissances. Cinq thématiques sont principalement abordées :
 Mécanismes de réactions catalysées par des organométalliques. L’objectif est d’élucider des mécanismes de réactions importantes de synthèse, catalysées par des métaux de transition, telles que celles qui ont fait l’objet de la remise récente d’un prix Nobel en chimie (Heck, Negishi, Suzuki 2010). Ces études visent, par une meilleure compréhension des mécanismes, à améliorer l’efficacité de ces réactions. Elles s’appuient sur l’identification et la caractérisation cinétique d’intermédiaires organométalliques impliqués dans des cycles catalytiques et sur l’utilisation de l’électrochimie en tant que technique analytique majeure.
 Activation moléculaire. Ici, l’électrochimie est utilisée comme un outil pour détecter, activer, et étudier la réactivité de molécules organiques et de complexes de métaux de transition intéressants sur le plan des applications en catalyse ou sur le plan thérapeutique. Les mécanismes mis en jeu dans ces réactions constituent les objets d’étude de cette thématique car ils sont au cœur des activités métaboliques de ces composés.
 Applications biologiques des ultramicroélectrodes: Cette thématique concerne l’utilisation et le développement d’outils électrochimiques dédiés à la compréhension de mécanismes de relargage de biomolécules à l’échelle de la cellule unique, comme le stress oxydant et l’exocytose vésiculaire (sécrétion de neurotransmetteurs). La faible quantité (fmol) d’espèces électroactives émises par une cellule stimulée, engendre localement une variation importante de la concentration, détectable aisément en électrochimie sous forme d’un courant faradique avec une très grande résolution en configuration de « synapse artificielle » ou dans un environnement confiné.
 Ultramicroélectrodes: Des propriétés fondamentales aux concepts et applications. Cette approche consiste à appréhender les phénomènes conditionnant le développement d’outils électroanalytiques, à l’échelle micrométrique et submicrométrique. Ces études, à la fois théoriques et expérimentales, visent ainsi à tirer profit des propriétés fondamentales des ultramicroélectrodes en fonction des géométries d’espace et des régimes hydrodynamiques locaux. L’objectif ultime est d’intégrer des ultramicroélectrodes dans des microdispositifs et de les associer dans des configurations particulières pour le développement de concepts originaux et d’outils analytiques performants.
 Mathématique appliquée aux problèmes électrochimiques. L’élaboration de solutions mathématiques et informatiques permettant de résoudre la complexité de problèmes électrochimiques y est pleinement abordée. Les objectifs sont de relever les défis actuels liés aux très faibles tailles d’électrodes, aux nanosciences et aux très faibles volumes pour accompagner l’électrochimie dans le « monde nanométrique ».