Les mécanismes de formation et de croissance des films d'oxydes à la surface des bronzes Cu-Sn sont encore peu connus. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif de lever l'ambiguïté concernant la nature, la structure et la localisation des produits de corrosion formés à la surface des bronzes. Pour cela des électrodes de bronze ont été élaborées, mises en forme, puis oxydées par immersion et par polarisation anodique en milieu sulfate à 10 2 mol.L-1. Les espèces ainsi formées en surface sont ensuite réduites en mode galvanostatique. Les courbes font apparaître des paliers caractéristiques des réactions électroniques qui opèrent à l'électrode. Les valeurs de potentiel correspondant aux différents paliers sont comparées à celles obtenues sur des composés modèles. Cette étude comparative permet d'attribuer certains paliers à certains composés mais pas tous.Pour compléter l'identification, la diffraction des rayons X, la spectroscopie Mössbauer et la micro-spectrométrie Raman ont été mises en œuvre afin d'observer la présence d'oxyde d'étain (+ IV) en plus des composés du cuivre. La spectroscopie d'électrons Auger et la spectroscopie de photoélectrons X (XPS-AES) ont permis une analyse en profondeur des films par érosion progressive de la surface, qui a révélé qu'en premier lieu un film d'oxyde d'étain se forme à la surface de l'alliage Cu-Sn et, qu'ensuite, une couche d'oxyde de cuivre croit à l'interface oxyde/électrolyte. Les observations effectuées par microscopie électronique en transmission (MET) confirment ces résultats. Dans un second temps, les techniques électrochimiques conventionnelles, et plus particulièrement la spectroscopie d'impédance électrochimique, ont été utilisées afin d'identifier la structure des couches ainsi que les processus mis en jeu lors de l'oxydation. Elles ont permis d'en déduire un mécanisme réactionnel d'oxydation possible

Le plomb est un métal lourd bien connu pour sa toxicité pour l'homme et pour l'environnement, donc une méthode d'analyse précise et peu coûteuse est très souhaitable pour déterminer la teneur en plomb de divers spécimens. Ces dernières années, une attention particulière a été portée au développement de nouveaux capteurs électrochimiques pour quantifier les ions des métaux toxiques au niveau de trace. Le choix d'un matériau d'électrode et sa fonctionnalisation sont cruciaux pour le processus d'analyse. Le but principal de ce projet de recherche est de fonctionnaliser une électrode de papier carbone pour la détermination du plomb dans une solution aqueuse. À cet effet, le papier carbone activé, a été modifié avec de l'acide benzylphosphonique à partir de la réduction électrochimique des cations diazonium correspondants générés in-situ. La présence de la couche greffée a été confirmée et caractérisée par voltampérométrie cyclique, spectroscopie du photoélectron-X et par spectroscopie d'impédance électrochimique. Ainsi les groupements benzylphosphoniques, liés de manière covalente à la surface de l'électrode complexent les ions Pb2+ de la solution. La quantité de plomb complexée est déterminée par l'intégration de l'aire sous le pic d'oxydation ou de réduction d'un voltammogramme cyclique. Ces matériaux fonctionnels présentent une limite de détection de l'ordre de 0,034 µg.L-1 (S/N = 3) pour le plomb en solution. La détermination électrochimique du plomb a été examinée en variant différents paramètres tels que l'effet du pH de la solution d'immersion, l'effet du temps de préconcentration et aussi l'effet de la concentration du plomb en solution. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Électrochimie, diazonium, amine, phosphate, modification, carbone, métaux lourds, eau.

La production de métal à partir de son oxyde est basée sur une réduction en plusieurs étapes. Un procédé à une seule étape a été récemment proposé pour la formation de Ti métal par électrolyse en chlorures fondus. Dans le procédé FFC (Fray, Farthing and Chen), le titane métallique est produit à la cathode pendant que les ions oxyde sont oxydés à une anode en graphite en dioxyde de carbone. Dans le domaine du nucléaire, ce procédé est intéressant car le sel peut être ré-utilisé sans retraitement particulier. Ce travail présente les études électrochimiques réalisées dans CaCl2-KCl et CaCl2 permettant de clarifier le mécanisme de réduction de CeO2, utilisé comme simulant des actinides. Des électrolyses sur de faibles quantités de CeO2 sont réalisées afin d'obtenir les conditions opératoires optimales. La réduction de plusieurs centaines de grammes de CeO2 est aussi discutée. / Reactive metals are currently produced from their oxide by multiple steps reduction techniques. A one step route from the oxide to the metal has been suggested for metallic titanium production by electrolysis in high temperature molten chloride salts. In the so-called FFC process, titanium oxide is electrochemically reduced at the cathode, generating O2- ions, which are converted on a graphite anode into carbon oxide or dioxide. After this process, the spent salt can in principle be reused for several batches which is particularly attractive for a nuclear application in terms of waste minimization. In this work, the electrochemical reduction process of cerium oxide (IV) is studied in CaCl2 and CaCl2-KCl melts to understand the oxide reduction mechanism. Cerium is used as a chemical analogue of actinides. Electrolysis on 10 grams of cerium oxide are made to find optimal conditions for the conversion of actinides oxides into metals. The scale-up to hundred grams of oxide is also discussed.

L'électrolyse en milieu oxydes fondus (MOE) peut être envisagée comme une nouvelle technologie de l’industrie sidérurgique pour la production de fer liquide sans émission de CO2. Dans ce concept, l'électrolyse est utilisée pour produire de l’oxygène gazeux et du fer liquide à des températures supérieures à 1810 K. Dans cette étude sont présentées les principales réactions électrochimiques lors de l’électrolyse en milieu fondu (MgO-Al2O3-SiO2). Une quantité importante de fer liquide a été produite lors d'électrolyses conduites pendant plusieurs heures. L'analyse MEB-EDS du dépôt a révélé un alliage de fer métallique quasi pur, uniquement contaminé par le matériau cathodique. Ce résultat traduit une sélectivité élevée du procédé électrolytique. L'étude de la réponse de l'électrolyte en fonction de la tension électrique et de la concentration de fer a révélé une limitation par la diffusion lors de l’électrolyse de bains de faibles concentrations en oxyde de fer, et à des potentiels inférieurs à 1,5 V. La demi-réaction de la cathode a été identifiée comme la réduction du fer ferreux en fer métallique. L’extrapolation des droites de Tafel sur les courbes courant-tension corrigées de la chute ohmique a conduit à des coefficients de transfert (de la réaction cathodique) proches à 0,6. L’ordre de réaction de réduction de FeII en Fe0 a été évalué autour de 1. L'analyse de la demi-réaction anodique dans les oxydes fondus à faible teneur en fer a montré que les premières espèces éctroactives sont les anions oxydes libres. Pour des tensions électriques croissantes, le transport des anions O2- libres devient limité et le transfert de charge est partiellement attribué à l’oxydation du fer ferreux. Au contraire, dans des mélanges d’oxydes fondus à concentrations élevées en fer, le transfert de charge est réalisé dans toute la gamme de tension par l'oxydation du fer ferreux. C’est seulement à haute tension, que l’oxydation des anions oxyde contribue au transfert des charges. Dans l'ensemble des compositions testées, aucune limitation du courant n’a été observée sur la réaction anodique / Molten oxide electrolysis (MOE) is an ambitious technique for the production of liquid iron by the use of renewable energies and thus lower CO2 emissions in the steel industry. In this concept, electrolysis is used to produce gaseous O2 and liquid iron metal at temperatures above 1810 K. In the experimental study presented here the key-parameters of the electrochemical reactions in a magnesio-aluminosilicate electrolyte and at the electrodes during MOE are investigated. A significant amount of liquid iron metal was produced during experiments of several hours. SEM-EDS analysis of the deposit revealed an alloy of iron metal and of the cathode material, which thereby indicates high process selectivity. Investigation of the electrolyte’s response in dependence of cell voltage and iron concentration inferred a diffusional limitation at low iron oxide concentrations at potentials below 1.5 V. The cathode half-reaction was identified as the reduction of ferrous iron to liquid iron metal. Using Tafel interpretation reaction-transfer coefficients close to 0.6 and an order of reaction around 1 were determined. The analysis of the anode half-reaction showed that in low iron bearing molten oxides, oxide anions were firstly oxidized into O2 gas. At high iron concentrations the charge transfer is conducted in the entire cell voltage range by the oxidation of ferrous iron. The participation of oxide anions in the charge transfer was only witnessed at high cell voltages. In the entire compositional range a limitation of the measured current due to the anode half reaction was not observed

Les nanoparticules de platine (Pt) représentent environ la moitié du coût de fabrication des piles à combustible à membrane échangeuses de protons (PEMFC), ce qui constitue un frein à leur commercialisation à grande échelle. La récupération du Pt contenu dans les piles usagées apparaît donc nécessaire. Les voies de traitement habituellement mises en œuvre pour le recyclage de catalyseurs à base de Pt sont des procédés pyro-hydrométallurgiques, générateurs d’émissions polluantes (CO2, NO2). Une voie de traitement électrochimique en milieu liquide ionique (LI), plus respectueuse de l'environnement, est proposée ici. Elle combine dans une seule cellule la lixiviation du Pt par dissolution anodique et sa récupération par électrodéposition, dans des conditions de température "douces", sans émission de gaz nocifs. L’étude de nombreux électrolytes a permis de sélectionner les mélanges BMIMTFSI + BMIMCl (bis(trifluorométhylsulfonyl) imidure + chlorure de 1-butyl-3-méthylimidazolium), en raison du caractère complexant des chlorures facilitant la lixiviation du Pt et de la bonne stabilité électrochimique du BMIMTFSI. L’anion TFSI-, peu coordonnant, permet de moduler le caractère complexant de l’électrolyte, paramètre clé du procédé influant sur la nature et la stabilité électrochimique du complexe de Pt formé par lixiviation. Au cours de ce travail, les conditions expérimentales permettant de lixivier et d’électrodéposer le Pt dans une cellule unitaire ont été définies et appliquées avec succès aux électrodes de PEMFC. L’électrolyte sélectionné, faiblement hygroscopique, permet la récupération du Pt en atmosphère ambiante / The platinum nanoparticles used as catalyst in Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) represent around the half of the total price of the cell and is one of the limitations for their large scale commercialization. The treatment of spent PEMFC through the recovery of platinum catalyst is a major concern for their development. Usual recovery routes for platinum-containing catalysts are pyro-hydrometallurgical processes that generate pollutant emissions (CO2, NO2). An electrochemical recovery route by coupling electrochemical leaching and electrodeposition in ionic liquids (ILs) is proposed here, more environmentally friendly, performed in "soft" temperature conditions and without any gases emission. Studies of several electrolytes lead us to select BMIMTFSI + BMIMCl melts (bis(trifluorométhylsulfonyl) imidure + 1-butyl-3-méthylimidazolium chloride), due to the complexing ability of chloride against platinum and the good electrochemical stability of the RMIM+ cation. TFSI-, a weakly coordinate anion, allows us to modulate the complexing ability of the electrolyte, which is a key parameter affecting the nature and the electrochemical stability of the Pt complex formed after leaching. The optimal conditions of the leaching and electrodeposition steps have been determined during this work and successfully applied to PEMFC’s electrode. The selected electrolyte, which is weakly hygroscopic, allows the Pt recovery under ambient atmosphere

Le fer joue un rôle majeur dans un grand nombre de processus biogéochimiques impliquant des transferts d'électrons, c'est-à-dire des réactions redox. Les argiles forment une famille de minéraux ubiquitaires, dont certains membres contiennent du fer au sein de leur structure. La structure des argiles confère à ce fer structural (Festr) des propriétés redox spécifiques. Celles-ci font l'objet d'un nombre croissant d'études, portant sur divers domaines de recherche, allant des études agronomiques sur l'accessibilité des nutriments dans les sols ou sur la maturation de la matière organique, aux études sur la rétention des métaux lourds ou des radioéléments dans des barrières argileuses. L'étude des propriétés redox du Festr demeure toutefois un challenge scientifique. La structure cristallographique des argiles conditionne les propriétés redox du Festr, mais les transformations redox du Festr ont également en retour un impact sur cette structure. Les propriétés structurales de l'argile et la manière dont elles évoluent au cours des processus redox sont ainsi influencées par l'histoire redox de l'argile, c'est-à-dire l'étendue et le nombre de cycles redox qu'elle a pu subir. Etant donnés le nombre et la complexité des mécanismes mis en jeu, et étant donné la variété des structures argileuses, les travaux de cette thèse se sont focalisés sur le groupe particulier des smectites dioctaédriques, plus précisément sur les membres ferrugineux que sont les nontronites, et sur l'impact de la réduction de leur Festr sur leurs propriétés structurales. Le mécanisme de réduction étudié est lui-même restreint à la réduction par de puissants agents réducteurs chimiques de type dithionite. En parallèle à un travail de revue critique de l'abondante littérature disponible sur cet aspect spécifique, des travaux expérimentaux ont été conduits et plusieurs approches théoriques ont été discutées et développées pour conduire à un modèle structural des propriétés redox du Festr et de leur relations avec la structure smectitique. De nouvelles mesures de charge négatives du feuillet argileux en fonction du niveau de réduction, réalisées au cours de cette thèse, indiquent clairement que, contrairement au comportement précédemment supposé, la charge structurale du feuillet n'augmente pas de façon monotone avec la réduction du Festr , mais est marquée par une chute significative à partir d'un niveau de réduction donné. Le domaine de réduction d'une nontronite est ainsi divisé en deux domaines : le premier est marqué par une augmentation de la charge négative et des changements structuraux réversibles ; le second est caractérisé par une chute de la charge négative et des transformations structurales moins ou non réversibles. Les efforts de modélisation réalisés durant cette thèse se sont restreints à la première phase de réduction, c'est-à-dire la phase réversible. Un premier modèle empirique permet de modéliser l'évolution de la CEC de nontronites à partir de leur formule structurale (qui donne la composition et la charge) et d'un paramètre empirique qui est commun à une série de nontronites pour lesquelles des données sont disponibles. Dans un second temps, un algorithme mimant la progression de la réduction du fer structural a été mis au point, permettant de lier l'évolution de la charge négative d'un type particulier de nontronites (pauvre en fer tétraédrique) à ce paramètre empirique, au mécanisme de réduction lui-même, ainsi qu'aux propriétés structurales de l'échantillon et à la manière dont ces propriétés évoluent au cours de la réduction. L'ensemble de ces informations a ensuite été traduit dans un modèle thermodynamique de réduction des argiles, permettant d'identifier les données nécessaires (disponibles et à acquérir) à l'établissement d'un modèle contraint par les informations structurales. / Iron plays a key role in many biogeochemical processes implying electron transfers (i.e. redox reactions).Clays form a family of ubiquitous minerals; some contain iron in their structure. Clay structure provides specific properties to this structural iron (Festr). A constantly growing set of studies focuses on Festr redox properties, interesting various research fields, such as agronomic study on soil's nutriments accessibility or organic matter growth, or even studies on heavy metals and radionuclides retention in clay barrier. Study on Festr redox properties remains however challenging. Clay' crystallographic structure rules Festr redox properties, but in return, Festr redox transformation has impact on this structure. The redox history of the clay (i.e. extent and number of prior redox cycles) influences both Festr redox properties and the way they evolve upon redox processes. Given the number and complexity of implied mechanisms, and given the variety of clay structures, this PhD thesis focuses on the particular group of dioctahedral smectites, more precisely on the iron rich end-members named nontronites and on the impact of Festr reduction on their structural properties. The studied reduction mechanism is itself restricted to reduction by powerful chemical reduces such as dithionite. Along with a critical review of available abundant literature on this specific aspect, experimental works have been conducted and several theoretical approaches have been discussed and developed to construct a structural model of Festr redox properties and their relations with the smectitic structure. New measures of clay negative layer charge as a function of reduction level done during this PhD clearly indicate, contrary to previously assumed behavior, negative layer charge do not monotonously increases upon Festr reduction, but shows a dramatic drop starting from a given reduction level. The reduction domain of a nontronite is thus spitted into two domains: the first is characterized by a negative layer charge increase and reversible structural changes; the second is characterized by a drop of the negative layer charge and less or even not reversible structural transformations. The models developed, during this PhD, are restricted to the first reduction sequence, i.e. the reversible one. A first empiric model allows modeling nontronite CEC changes from their unit-cell formula (which provides composition and charge) and using an empirical parameter which is common to a series of low tetrahedral-Fe-bearing nontronites for which experimental data are available. In a second approach, an algorithm simulating how Festr reduction progresses has been set up, allowing to link negative layer change of particular type of nontronites (tetrahedral-Fe-poor) to this empirical parameter, to the reduction mechanism itself, and to the structural properties of the sample and the way they evolve upon reduction. Following this, the whole of this set of information has been implemented in a thermodynamic model of Fetr reduction, making it possible to identify the required data (available or to acquire) for the establishment of a model constrained by structural information.

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Ce travail est consacré à l’étude cristallographique et aux propriétés électrochimiques et optiques de phosphates et fluorophosphates de cadmium. L’exploration du système NaF – CdO – NaPO3 a mis en évidence un nouveau fluorophosphate de formule Na2CdPO4F et a permis de reconsidérer le polymorphisme du phosphate NaCdPO4. Les structures cristallines de ces deux phases ont été résolues grâce à des données de diffraction des rayons X, à partir de matériaux obtenus sous forme pulvérulente par voie céramique. La caractérisation du fluorophosphate Na2CdPO4F a également menée par spectroscopie infrarouge, diffusion Raman et Résonance Magnétique Nucléaire. L’étude électrochimique, menée sur des solutions solides de type Na2(Cd/Mn)PO4F, a révélé que la présence simultanée de deux cations divalents était bénéfique pour l’amélioration des taux de sodation/désodation. Les propriétés de luminescence des matériaux NaCdPO4 et Na2CdPO4F dopés en ions Eu3+, ion émetteur d’une fluorescence rouge, sont étroitement corrélées aux propriétés structurales. Certaines formulations de type NaCdPO4 : Eu3+ sont intéressantes en vue d’une application comme composante rouge dans des dispositifs d’émission de lumière. L’étude du système LiF – CdO – NaPO3 a révélé l’existence d’un fluorophosphate inédit de formule Li4Na41Cd30P30O117F20. Sa structure cristalline, déterminée sur monocristal, est caractérisée par la présence d’une entité inédite PO3F2, où le phosphore admet une coordinence 5. / This work is devoted to the crystallographic study and the electrochemical and optical properties of cadmium phosphates and fluorophosphates. The investigation of the NaF - CdO - NaPO3 system revealed a new fluorophosphate of formula Na2CdPO4F and the polymorphism of the phosphate NaCdPO4. The crystal structures of these two phases were solved using XRD powder diffraction data, from materials obtained by a ceramic route. The characterization of the fluorophosphate Na2CdPO4F was also carried out by infrared spectroscopy, Raman scattering and Nuclear Magnetic Resonance. The electrochemical study, carried out on solid solutions of the Na2(Cd/Mn)PO4F type, revealed that the simultaneous presence of two divalent cations was beneficial for the improvement of the sodation/desodation rates. The luminescence properties of the red emitters NaCdPO4: Eu3+ and Na2CdPO4F: Eu3+ are closely correlated with the structural properties. Some formulations of NaCdPO4: Eu3+ type are of interest for application as red components in light emitting devices. The study of the LiF - CdO - NaPO3 system revealed the existence of an original fluorophosphate of formula Li4Na41Cd30P30O117F20. Its crystal structure, determined on monocrystal, is characterized by the presence of a novel entity PO3F2, where the phosphorus admits a five-fold coordination.

Les phénomènes de corrosion localisée observés sur les matériaux passifs, largement utilisés dans l’industrie et le transport, résultent de la présence d’hétérogénéités microstructurales et de l’effet des sollicitations mécaniques et thermomécaniques. C’est pourquoi la caractérisation et la compréhension des processus réactionnels nécessitent l’utilisation de techniques d’investigation locales. La microscopie électrochimique à balayage (SECM), technique récente, a été utilisée dans différentes situations. Dans un premier temps, des essais permettant de visualiser les sites d’amorçage des piqûres ont été réalisées sur un acier inoxydable en situation de corrosion. Les modifications de réactivité de surface induites par des déformations élastiques et plastiques ont ensuite été étudiées sur ce même matériau. Une corrélation a notamment pu être établie entre la répartition des déformations et la répartition de la constante cinétique apparente en fond d’entaille sur une éprouvette pré-entaillée.Enfin, sur des alliages d’aluminium soudés par FSW (Friction Stir Welding), des situations de couplage galvanique à différentes échelles ont été révélées à l’échelle microscopique du fait de la présence des composés intermétalliques et à l’échelle de la structure dans le cas d’une soudure de deux alliages d’aluminium différents. / Localized corrosion phenomena observed on passive materials, used in industry and transport, areresulting from the presence of microstructural heterogeneities and the effect of mechanical andthermomechanical stresses. The characterization and the understanding of reaction processes requirethe use of local electrochemical techniques. The scanning electrochemical microscopy (SECM), newpowerful local technique was used in different situations. First, in order to detect pitting corrosionareas, measurements were performed on a stainless steel in corrosion situation. Then, changes insurface reactivity induced by elastic and plastic deformations were measured on the same material. Ina notch root, correlation between the distribution of deformation and the distribution of the apparentelectrochemical rate constant has been established. Finally, on aluminum alloy welded by FSW(Friction Stir Welding), situations of galvanic coupling at different scales have been shown at themicroscopic scale, because of the presence of intermetallic compounds and at the scale of the structurewhen two different aluminum alloys are welded.

Les nanoparticules (NPs) métalliques ont fait l’objet d’un intérêt important ses dernières années dans des domaines variées tels que la santé, l’environnement ou l’électronique. Dans cette thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à l'application de NPs de métaux nobles mono ou bimétalliques dans le domaine de la plasmonique. Pour cela, nous avons synthétisé par voie organométallique des nanoparticules monométalliques d'or, d'argent et de cuivre d'une taille comprise entre 5 et 11 nm et caractérisées par une distribution en taille étroite. Après dépôt sur un substrat solide, elles s’organisent ainsi spontanément à 3D formant des supercristaux individuels. Nous avons étudié les propriétés optiques de ces supercristaux, en mesurant leurs spectres d'absorbances en fonction de leur épaisseur et de la nature des nanoparticules. Nous avons ensuite montré que ces supercristaux pouvaient être utilisés comme substrats SERS. La taille moyenne des nanoparticules étant beaucoup plus petites que celles reportées dans la littérature, ces substrats présentent un plus grand nombre de points chauds. On observe de plus un signal uniforme et reproductible d’un supercristal à l’autre. Les spectres Raman des ligands (alcanethiols ou alkylamines) ont été enregistrés et des facteurs d’exaltations entre 103 et 104 ont été calculés. Après vérification par electroreflectance de la stabilité des NPs sur une large gamme de potentiels, nous avons couplé le SERS à l'électrochimie en utilisant comme électrode une monocouche ordonnée de NPs d'or. Les taux de couvertures pour deux molécules différentes adsorbées sur les NPs ont été ainsi calculés. De plus nous avons pu suivre et confirmer la formation des espèces au cours des réactions d'oxydoréduction des molécules adsorbées en surface par SERS. Finalement nous avons synthétisé des NPs cœur-coquille Au@Ag, Ag@Au et d'alliage Cu-Au en utilisant comme germes les nanoparticules d’or, d’argent et de cuivre. Les structures et compositions chimiques de ces particules ont été étudiées. Leurs spectres optiques ont été mesurés par spectroscopie UV-Visible et simulés par calcul DDA (Discrete Dipole Approximation). Ils confirment la formation soient de structures cœur-coquille soient d’alliage. Par spectroscopie Raman basse fréquence, pour les NPs Au@Ag, nous montrons un couplage entre le cœur et la coquille en accord avec un modèle core shell développé dans la littérature. Pour les nanoparticules Cu-Au, le signal Raman basse fréquence est en accord avec la formation d’un alliage. / Metallic nanoparticles (NPs) have been subjected to a growing interest these last years in various domains such as healthcare, environment or electronics. In this thesis, we were particularly interested in the application of NPs mono or bimetallic made of noble metals in plasmonic domain. In this way, we synthesized by organometallic route, monometallic NPs of gold, silver and copper with a diameter ranging from 5 to 11 nm and characterized by a narrow polydispersity. After deposition on a solid substrate, they organized themselves spontaneously in 3D forming individual supercrystals. We studied the optical properties of these supercrystals, by measuring their absorbance spectra in function of their thicknesses and the nature of the NPs. Then, we showed that these supercrystals can be used as SERS substrates. The mean diameter of the NPs is way smaller than the ones reported in the literature. These substrates display a uniform and reproductible signal from a supercrystal to another. The Raman spectra of coating agent (alkanethiols or alkylamines) have been collected and enhancement factor ranging from 103 to 104 have been calculated. After verification by electroreflectance of NPs stability over a wide potential range, we coupled SERS with electrochemistry by using a monolayer of organized gold NPs as an electrode. Coverage rates for two different molecules adsorbed on the NPs have been calculated. Moreover, we could follow and confirm the species formation during the oxydoreduction reactions of the adsorbed molecules by SERS. Finally, we synthesized core-shell NPs Au@Ag, Ag@Au and alloy NPs Cu-Au by using gold, silver and copper NPs as seeds. Their structures and chemical compositions have been studied. Their optical spectra have been measured by UV-Visible spectroscopy and simulated by DDA (Discrete Dipole Approximation). They confirmed the core-shell and alloy structures. By low frequency Raman spectroscopy, for the Au@Ag NPs, we showed a coupling between the core and the shell in accordance with the core-shell model developed in the literature. For the Cu-Au NPs, low-frequency Raman signal is in agreement with the formation of an alloy.