Le photovoltaïque organique est une technologie pleine de promesses tant ses avantages sont nombreux : flexibilité, légèreté, conformabilité, faible coût de fabrication, etc. Seulement, les rendements modérés et la durée de vie limitée des dispositifs ralentissent encore son déploiement. L’une des stratégies envisagée à l’augmentation des rendements est l’utilisation d’une architecture tandem qui consiste en la superposition de deux sous-cellules ayant des spectres d’absorption complémentaires. Seulement, aucune étude n’a été faite sur la stabilité de ces dispositifs dans le temps. Ce travail de thèse a donc pour objectif de concevoir des cellules tandems à haut rendement et d’étudier leur durée de vie sous une illumination AM1.5G 1000 W/m².Dans un premier temps, un travail d’optimisation en cellule simple a permis d’atteindre des rendements compris entre 2,7% et 5,6% en moyenne. Ces dispositifs ont été ensuite intégrés en cellule tandem avec l’appui d’un outil de simulation optique permettant d’atteindre des rendements proches des 7% et affichant un gain de 1% en moyenne par rapport aux meilleures dispositifs simple jonction.L’étude de la stabilité a été ensuite faite suivant une approche systémique des propriétés optiques (UV-Visible), optoélectroniques (EQE et J(V)) et électroniques (Spectroscopie d’impédance et SKP) des dispositifs simple et double jonction et des matériaux seuls. Les diminutions de performances observées sont liées à une dégradation principalement causées par les molécules acceptrices utilisées. Une amélioration de la durée de vie des sous-cellules en architecture tandems a également été observée probablement due à un effet filtre.Enfin, une première étude de la spectroscopie d’impédance appliquée aux cellules tandems est présentée ; technique permettant potentiellement de suivre l’évolution de chaque sous-cellule indépendamment dans le temps.Mots-clés : cellule solaire photovoltaïque organique tandem, simulation optique, vieillissement, spectroscopie d’impédance, dimérisation, dégradation, PC71BM. / Organic photovoltaics is a promising technology with many advantages: flexibility, lightness, conformability, and low manufacturing costs. The only limiting factors to its commercialization are the moderate efficiency and the limited lifetime of the devices. One strategy that can increase its efficiency is the use of a tandem architecture which consists of a stack of two subcells with complementary absorption spectra. However, no study has been done on the stability of these devices. The objective of this thesis is to design high-performance tandem cells and study their stability under illumination AM1.5 1000 W/m². As a first step, the optimization of single cells allowed us to achieve efficiencies from 2.7% to 5.6% on average. These devices were then combined to form a tandem cell with the support of an optical simulation tool. This resulted in efficiency close to 7% and a gain of 1% on average compared to the best simple junction devices. A stability study was then carried out using a systemic approach to the optical (UV-Visible), optoelectronic (EQE and J (V)) and electronic (Impedance Spectroscopy and SKP) properties of single and double junction devices and of the materials themselves. Decreases in performance were observed, which are related to a degradation mainly caused by the acceptor molecules. Any prolongation in the lifetime of sub-cells in tandem architecture can be explained by a filter effect. Finally, a preliminary study of impedance spectroscopy applied to tandem cells is presented. This technique would allow us to follow the degradation of each sub-cell independently directly in the tandem architecture.Keywords : organic tandem solar cell, optical simulation, ageing, impedance spectroscopy, dimerization, degradation, PC71BM.

Cette thèse a pour objectif de tester l’intérêt des spéléothèmes en tant qu’archive pédologique dans le but de reconstruire l’histoire des sols à haute-résolution durant la période Holocène. Il s’appuie sur une partie expérimentale visant à tester la robustesse des proxies organiques comme indicateurs des variations environnementales au cours du temps, et sur l'utilisation des indicateurs robustes pour reconstruire l'évolution de l'environnement dans les Bauges durant les 6000 dernières années.Le d13C de la matière organique (MO, indicateur de la dynamique de la MO dans les sols) et les lipides (indicateurs des contributions des différentes sources) ont été analysés en complément du d13C de la calcite. Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) ont également été utilisés comme molécule sonde pour comprendre le transfert des différentes molécules organiques, et comme indicateur des combustions passées, naturelles ou anthropiques. Une attention particulière a été portée à l’optimisation de la méthode analytique, afin que la résolution temporelle des analyses soit compatible avec les questions environnementales. Les résultats obtenus pour ces proxies ne sont pas exploitables et montrent un manque de robustesse attribué à des problèmes analytiques (d13CMO, lipides), au type d’alimentation des spéléothèmes (HAP) ou a des effets de site (d13C calcite).L’analyse de fluorescence UV en phase solide a été utilisée pour obtenir un enregistrement haute-résolution des variations semi-quantitatives et qualitatives de la MO. Un protocole a été développé pour quantifier l’intensité de fluorescence en phase solide (FPS). L'intensité de fluorescence en phase liquide d'extraits de MO des sols et des spéléothèmes ont été couplées par un modèle non linéaire à la FPS à haute résolution. Cette méthode a permis d’obtenir une chronique des flux de MO exportée depuis les sols sur une stalagmite test, provenant du Vercors (Grotte de Choranche) et couvrant les 400 dernières années.Un enregistrement composite de l’intensité de fluorescence et du d18O a été créé à partir de trois spéléothèmes du massif des Bauges (salle du Précieux, réseau Garde-Cavale) se recoupant sur les derniers 6000 ans, et a permis l’interprétation des variations du paléoenvironnement. Celles-ci montrent une réponse de l’environnement aux forçages climatiques, basculant vers un forçage anthropique au cours du temps.Cette étude démontre qu’il est possible d’obtenir un enregistrement haute-résolution de l’histoire des sols à l’échelle de la période Holocène par l’utilisation de la FPS. Le couplage avec des proxies organiques plus informatifs a cependant montré la limite de l’utilisation de ces derniers, due à leur manque de robustesse. La combinaison du signal de FPS avec le d18O des spéléothèmes a tout de même permis de réaliser une interprétation des variations environnementales durant l’Holocène. Celle-ci pourrait être améliorée en intégrant d’autres traceurs inorganiques (terres rares, éléments traces) qui n’ont pu être analysés durant cette thèse. / This thesis aims to demonstrate the interest of speleothems as pedologic archives to reconstruct high resolution soil history during the Holocene. Experimental study was applied to test proxies robustness as environmental tracers. These robust tracers are used to reconstruct environmental evolution in the Bauges Massif during the last 6000 years.Organic matter (OM) d13C (tracer of OM dynamic in soils) and lipids (tracers of source contributors) were analyzed complementary to the d13C of calcite. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) were used as a “probe” to understand organic molecular transport from soils, and to record past natural and anthropogenic combustions. Attention was paid on the optimization of extraction method in order to obtain a temporal resolution suitable for environmental issues. Results obtained are not workable because of their lack of robustness attributed to analytical issues (d13COM, lipids), to speleothem water feeding type (PAH), or to site-specific effect (d13C).OM semi-quantitative and qualitative variations were recorded at high resolution using the solid-phase fluorescence (SPF) analysis. A protocol was developed to quantify the fluorescence intensity obtained with SPF. Liquid-phase fluorescence intensity of soil and stalagmite OM extracts was coupled with high resolution SPF using a non linear model. OM fluxes record was obtained for a stalagmite-test from the Vercors Massif (last 400 years).A composite record of SPF intensity and d18O was created from 3 stalagmites from the Bauges Massif (Précieux room, Garde-Cavale system), spanning the last 6000 years. It enabled the interpretation of paleoenvironmental variations which shows a change from a climatic to anthropogenic control.This study shows that SPF is a reliable tool to record soil history during Holocene with high resolution. However, organic proxies coupling highlights the limit of their use, induced by a weak robustness. Combination of SPF and d18O enabled to reconstruct environmental variations during the Holocene. This interpretation could be improved by integrating other proxies such as rare earths or trace elements, which could not have been tested during this work due to experimental issues.

La triple liaison carbone-carbone des alcynes est l’un des groupes fonctionnels les plus simples et anciens en chimie, ses réactions et transformations appartenant aux fondations de la chimie organique. En plus de son utilisation très développée en synthèse organique, la présence de cette fonction dans de nombreux produits naturels et molécules issues de divers domaines de la chimie comme la biochimie et la science des matériaux souligne son importance et sa polyvalence.Parmi toutes les classes d’alcynes, les alcynes hétérosubstitués représentent une classe particulièrement intéressante, la présence d’un hétéroatome sur la triple liaison menant à une forte polarisation de cette dernière et permettant d’effectuer des réactions hautement régio- et stéréo-sélectives souvent délicates au départ d’alcynes. C’est grâce à la mise au point de méthodes efficaces et générales pour leur préparation que l’utilisation en synthèse de ces composés a connu un essor fulgurant. Parmi toutes les voies de synthèse disponibles, l’utilisation d’acétylures de cuivre comme agents d’alcynylation pour la synthèse d’alcynes substitués par un atome d’azote ou de phosphore s’est révélée particulièrement efficace et facile à mettre en œuvre.Dans ce contexte, la première partie de ce travail s’est intéressée à l’étude de la chimiosélectivité de la réaction d’alcynylation de nucléophiles azotés et phosphorés par des acétylures de cuivre. Le but de cette étude est de mieux comprendre les paramètres influençant la réactivité des acétylures de cuivre vis-à-vis de divers nucléophiles et de développer un protocole visant à réaliser l’alcynylation sélective d’un nucléophile par rapport à un autre. Les analyses quantitatives ont été réalisées par RMN du 13C, méthode de choix pour l’analyse rapide et efficace de mélanges réactionnels complexes.Intéressés par le développement de nouvelles réactions basées sur la réactivité des acétylures de cuivre, nous nous sommes ensuite tournés vers l’étude de leur utilisation pour la formation de liaisons carbone-carbone. Cette stratégie représente une voie d’accès facile à diverses classes d’alcynes et une alternative intéressante aux méthodes existantes. Plus particulièrement, nous avons mis au point un protocole facile à mettre en œuvre pour la synthèse d’alcynes trifluorométhylés au départ d’acétylures de cuivre en conditions douces. Les résultats obtenus dans le cadre de ce projet nous ont également amenés à développer une voie de synthèse pour la préparation d’allènamides trifluorométhylés.La dernière partie de ce travail s’est concentrée sur le développement d’une méthode efficace et générale pour le clivage d’imides. En effet, de nombreuses réactions couramment utilisées en synthèse organique produisent des imides, les réactions diastéréosélectives d’alkylation et d’aldolisation d’Evans étant sans aucun doute les exemples les plus emblématiques. Il est donc particulièrement important de pouvoir facilement transformer ces composés. Dans cette optique, nous avons développé un protocole basé sur l’utilisation de nucléophiles en présence de quantités catalytiques d’un acide de Lewis pour la transformation d’imides en une série de dérivées d’acides carboxyliques. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Ce travail porte sur l'étude de la dégradation accélérées des diodes électroluminescentes organiques (OLEDs) pour l'éclairage. Nous avons choisi d'étudier des OLEDs commerciales (Philips lumiblade GL55 et OSRAM Orbeos RMW-046) afin d'éliminer l'effet de l'humidité et de l'oxygène et ainsi que les processus de fabrication sur les mécanismes de dégradation. Une étude bibliographique préalable nous a permis de comprendre les mécanismes de fonctionnement des OLEDs et d'analyser les différentes causes de dégradations. Elle nous a également permis de définir des conditions de vieillissement accéléré (stress thermique et électrique) que nous avons appliquées à nos échantillons. Afin d'appliquer ces conditions de stress particulières, nous avons conçu et réalisé un dispositif expérimental spécifique qui nous permet à la fois d'appliquer ces différentes conditions de vieillissement et de réaliser des mesures électriques et optiques in situ. Ces mesures ont été réalisées avant dégradation, puis jusqu'à une perte de 50% du flux lumineux. L'évolution des caractéristiques électriques et photométriques des OLEDs ainsi que certaines analyses structurales complémentaires nous ont permis d'établir et de comprendre les mécanismes mis en jeu. / This work reports on the study of accelerated ageing of white organic light-emitting diodes (OLEDs) for lighting. We chose to apply our study on commercial products (Philips lumiblade GL55 and OSRAM Orbeos RMW-046) to eliminate the moisture, oxygen and manufacturing process effects on the degradation mechanisms. A preliminary bibliographic study enabled us to understand the operation mechanism of the OLEDs and to analyze the different degradation causes. This one also allowed us to determine the accelerated ageing test conditions (thermal and electrical stresses). In order, to apply these particular stress conditions, we designed and realized a specific and custom-made experimental ageing bench which allows us at the same time to apply these various ageing conditions and carry out electrical and optical measurement in situ. These measurements were realized before degradations and then until a loss of 50% of the luminous flow. The evolution of the electrical and optical characteristics of the OLEDs as well as the results obtained from some additional structural analysis enabled us to establish and understand the involved mechanisms.

Les changements d’utilisation des terres modifient les potentiels de stockage du carbone dans le sol. La déforestation et les techniques agricoles utilisées ont un impact significatif sur le cycle global du carbone et contribuent aux émissions de gaz à effet de serre. L’objectif principal de cette thèse est donc de mettre en évidence les liens entre le stockage du carbone, les dynamiques d’occupation du sol et ses mises en valeur. Pour cette étude, nous avons utilisé les images de satellites sur la période 1987–2011 afin de classer les types d’occupations du sol. En effet, il ne s’agit pas uniquement de déterminer la quantité du carbone dans les sols mais également de vérifier le lien entre quantité de carbone et la gestion des sols dans des propriétés différentes. Les exploitations retenues sont situées au Nord-Ouest de l’État de Mato Grosso et ont été choisies pour leurs modes d’exploitation différents : la Fazenda São Nicolau sur la commune de Cotriguaçu où une politique de reforestation a été menée, la Fazenda Preciosa (qui représente le modèle traditionnel d’élevage) et l’Assentamento Vale do Amanhecer (système d’implantation récente fondé sur le partage des terres entre petits propriétaires ayant chacun une stratégie d’exploitation) sur la commune de Juruena. Les résultats montrent une fourchette de valeurs de stock de carbone entre 0,01 et 8,89 kg/m2 distribuées de façon diversifiée entre les classes d’occupation du sol retenues. Une cartographie des classes de stock de carbone a permis de confronter celles-ci avec l’occupation des sols et les classes de texture. Nous avons constaté que les meilleures corrélations sont trouvées entre les classes de stock de carbone et certains types de forêt haute et entre les classes de stock de carbone et les textures argileuses. Par contre aucunmode d’occupation du sol ne semble avoir une influence radicale sur les stocks de carbone. Ce sont les pratiques culturales et leur historique sur chaque exploitation qui permettent de mieux expliquer les résultats. Cette approche physico-chimique a visé principalement l’identification dans les régions étudiées des types de sols qui ont des niveaux plus élevés de la matière organique et les éléments nutriments où le stockage de carbone est plus assuré. Donc, nous avons mené des études approfondies, à travers une cartographie pédologique régionale à l’échelle 1 : 100.000, en association avec le relief, le réseau hydrographique, le substrat géologique régional, les changements climatiques, la couverture végétale et les sols, et après la demarche générale, basée dans des organigrammes établies pour ces travaux. Tous cela, parallèlement à la cartographie des données sur les partitions physiques de ces domaines pour la télédétection. De cette manière nous avons réalisé quelques analyses, dans le domaine des analyses physico-chimiques, tout d’abord sur le carbone et de la matière organique, de la spectrométrie par la fluorescence des rayons X, de la diffraction des rayons X, de l’environnement géochimique – analyses statistiques, aussi bien que les calculs des densités dans les sols échantillonnés, dans un contexte géochimique pour la détermination des éléments qui sont associés au carbone et à la matière organique. Des études sur l’usage du sol ont été aussi effectuées. Les résultats qui nous avons obtenus dans cet ensemble de recherches nous amènent à proposer un nouveau modèle d’études pour la mise en place de nouvelles idées sur le REDD, ainsi que pour des données de l’organisation du stockage du carbone dans les aires distinctes étudiées, qui peuvent être extrapolées à d’autres régions et dans les interprétations objectives qui seront évidemment obtenues de cet ensemble de travaux. / The land use changes altered the carbon storage potential in the soil. The deforestation and agricultural techniques have a significant impact on the global carbon cycle and contribute to greenhouse gases. The main objective of this thesis is to highlight the links between carbon storage, land use and the dynamics. For this study, we used satellite images over the period 1987 – 2011, to classify types of land occupations. In fact, not only to determine the amount of carbon in the soil, but also to check the connection between the amount of carbon and land management in different properties. Farms operate in the northwestern part of the state of Mato Grosso were chosen for their different operating modes: the Fazenda São Nicolau, in the Cotriguaçu community, where a reforestation policy was designed, the Fazenda Preciosa (representing the traditional agricultural model) and the Assentamento Vale do Amanhecer (recent deployment system based on the division of land among smallholders, with each having an operating strategy) in the of Juruena community. Therefore, detailed studies were developed through a regional soil mapping at scale 1: 100,000 in association with relief, hydrographic network, the geological substratum, climate changes, the vegetation and soils, and following the methodology and the techniques based on established organizational charts for these jobs. All this, in addition to mapping data about the physical partitions of these areas by remote sensing. Thus were carried out some analysis: the physical and chemical analysis, of the fluorescence spectrometry X-rays, the diffraction of X-rays, the geochemical environments - statistical analyzes as well as calculate the densities of the sampled soils in a geochemical context for Determination of the elements are associated with the carbon and organic matter. Studies on land use were also conducted. The Results show a range of carbon stock values between 0.01 and 8.89 kg / m2 distributed among diverse class of soil and selected for placement. Mappings of carbon stock classes allowed confront them with the land and the textural classes. The best correlations between carbon storage classes and certain types of high forest and carbon stock between the classes and the clayey textures were possible to find out that were found. Thus no way to land use seems to have a radical impact on carbon stocks; the cultural and historical practices of each farm better explain the results. This physicochemical approach primarily aimed at identifying the regions studied the soil types in their compositions that have higher levels of organic matter and nutrients where carbon storage is more assured. The results that were obtained in this research, lead us to propose a new model of studies to put into practice new ideas about REDD, as well as the organization's data of carbon storage in these different areas studied, which can be applied in other regions and objective interpretations that will of course be obtained in this body of work

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a pour but de fournir de nouvelles approches méthodologiques pour caractériser les communautés microbiennes en milieu océanique profond et de mesurer leurs activités. Dans le cadre de cette thèse, nous avons tout d'abord amélioré une technique d'hybridation in situ (CARD-FISH) pour dénombrer les groupes phylogénétiques majeurs en milieu marin profond. En Mer Tyrrhénienne, le pourcentage des Bacteria est toujours plus élevé que celui des Crenarchaea et des Euryarchaea. Alors que le pourcentage des Crenarchaea augmente avec la profondeur, celui des Euryarchaea est relativement homogène le long de la colonne d’eau. Dans le cadre d'une collaboration avec le Centre de Physique des Particules de Marseille sur le programme ANTARES (télescope sous-marin à neutrino), nous avons étudié quel pouvait être le rôle des bactéries luminescentes dans le bruit lumineux détecté quelquefois par le télescope. Une première étape a été de développer une approche quantitative par la méthode CARD-FISH sur les ARNm des gènes lux qui n'a été qu'en partie concluante mais donne des résultats préliminaires encourageants. Notre attention s'est portée sur l'identification puis la caractérisation d'une souche isolée à 2200 m de profondeur à proximité du site ANTARES (nommée Photobacterium phosphoreum ANT-2200). Pour mieux comprendre le rôle des bactéries bioluminescentes en milieu profond, nous avons développé un système hyperbare spécifique pour évaluer l’effet de la pression hydrostatique sur cette souche. Alors que cette souche a été caractérisée comme piezotolérante (croissance non sensible à des variations de pression), la lumière produite est plus élevée à la pression de 22 MPa (2200 m simulée) qu'à 0.1 MPa (pression atmosphérique). Enfin, une étude complémentaire m'a conduit à étudier l'effet de la pression hydrostatique sur une souche hydrocarbonoclaste Marinobacter aquaeolei #5. Là encore, nous montrons que la modification de la pression hydrostatique n’influence pas le taux de croissance (souche piezotolérante), mais peut fortement modifier les voies métaboliques, notamment la quantité et la nature des cires produites. Les cires intracellulaires s’accumulent sous formes de corps lipidiques avec une proportion moins importante à 35 MPa alors que le rapport d'insaturation des acides gras membranaires et la quantité de cires di-insaturées augmentent à la pression 35 MPa. Par ces études, nous suggérons que la pression hydrostatique joue un rôle important au niveau de la physiologie des bactéries marines et la distribution des procaryotes dans les écosystèmes marins profonds. / The purpose of this work is to provide new methodological approaches to characterize the microbial communities in deep-sea waters and to measure their activities. Within the framework of this thesis, first of all we improved the technique of in situ hybridization (CARD-FISH) to count the major phylogenetic groups in deep-sea zones. At the Tyrrhenian Sea, the percentage of Bacteria was always higher than Crenarchaea and Euryarchaea. Whereas the percentage of Crenarchaea increases with depth, while Euryarchaea is relatively homogeneous along the water column. A second step, within the framework of the ANTARES program in collaboration with the Centre de Physique des Particules de Marseille, we have studied the role of the luminescent bacteria in the luminous background detected sometimes by the telescope. We first developed a quantitative approach using CARD-FISH on mRNA of the Lux genes which was only partly conclusive but gave encouraging preliminary results. Then, we characterized a luminous strain isolated at 2200 m-depth close to the ANTARES site (named Photobacterium phosphoreum ANT-2200). For better understanding the role of the bioluminescent bacteria in deep-sea, we developed a specific hyperbaric system to evaluate the effect of the hydrostatic pressure on this strain. Whereas this strain was characterized as piezotolerante (growth non sensible to variations of pressure), bioluminescence was always higher at 22 MPa (2200 m simulated) than at 0.1 MPa (atmospheric pressure). Finally, a complementary study was done to study the effect of the hydrostatic pressure on a hydrocarbonoclastic bacteria Marinobacter aquaeolei #5. We have showed that the modification of the hydrostatic pressure does not influence growth rate (piezotolerante strain), but can strongly modify the metabolic ways, in particular the quantity and the nature of produced waxes. The intracellular waxes accumulated in the cells were proportionally less important at 35 MPa than at O.1 MPa. At the contrary, the unsaturation ratio of the membrane fatty acids and the quantity of diunsaturated waxes esters increased at 35 MPa. By these studies, we demonstrated that the hydrostatic pressure plays an important role on the physiological level of the marine bacteria and the distribution of the procaryotes in the deep sea ecosystems.

De nombreux déchets organiques urbains, industriels et agricoles sont considérés comme des produits résiduaires organiques (PRO). Ils sont potentiellement recyclables en agriculture comme amendement ou fertilisant pour le sol avec selon le type de déchet la mise en œuvre de traitements biologiques (digestion anaérobie, compostage). Du fait de l'utilisation de produits chimiques, les PRO contiennent des micropolluants organiques (µPO) particulièrement quantifiés dans les boues d'épuration. Ces µPO peuvent être toxiques pour les humains et les écosystèmes bien que les concentrations dans les milieux aquatiques soient très faibles (ng-µg.L-1). La plupart de ces µPO ont un fort impact sur l'environnement. Lors des traitements biologiques des boues d'épuration, l'élimination des µPO dépend de deux processus (sorption et biodégradation) eux-mêmes contrôlés par les propriétés physicochimiques de la matière organique et des µPO et les microorganismes présents. La forte sorption et le piégeage des µPO ou leur biodégradation dans la matrice boue lors des traitements minimisent le risque de transfert à l'eau ou à la faune/flore après l'épandage des boues. Cette thèse se propose d'étudier le devenir de différents µPO (hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), nonylphénols (NP) et produits pharmaceutiques) lors du traitement de boues par digestion anaérobie et compostage en lien avec le devenir de la matière organique et l'affinité des µPO pour certaines fractions de cette matière organique. L'objectif est de mieux comprendre les mécanismes qui régissent l'élimination des µPO et in fine d'estimer comment améliorer le procédé pour limiter les transferts au continuum sol/eau/biote. Dans un premier temps, un protocole de caractérisation de la matière organique a été couplé avec un dosage de µPO au cours d'une incubation anaérobie, sur une matrice modèle (boue) et sur des composés modèles (HAP, NP). Les résultats ont montré que les µPO dissipés se situent dans les compartiments les plus accessibles et les plus dégradables de la matière organique et que cette dissipation est pilotée par la dégradation de la matière ; de plus, un phénomène de vieillissement a été observé pour des molécules dopées. Les résultats démontrent que les µPO étudiés ici ont une affinité pour les matières organiques complexes de type humiques. Lors des incubations, seule la moitié de la matière organique est caractérisée. Le protocole de caractérisation de la matière organique a été modifié pour aller plus loin dans la caractérisation « matière » mais aussi en vue d'une application sur la localisation des µPO tout au long d'un système de traitement comprenant digestion et compostage. Ce protocole a donc été revu afin de pouvoir caractériser des matrices de type lignocellulose. Ce protocole a été appliqué à des échantillons issus de la digestion anaérobie et du compostage de boues en laboratoire. Ces procédés sont capables d'éliminer une partie des µPO ; le couplage des deux augmentant le taux d'élimination. L'évolution des fractions matière reflètent la dégradation de la matière organique lors des traitements. De plus, le devenir des µPO étudiés est piloté par le devenir de la matière organique nous permettant de proposer des stratégies d'optimisation de leur dissipation.Les résultats acquis permettent de déterminer des taux d'abattement des µPO lors des traitements des boues mais aucune information n'est donnée quant aux mécanismes précis d'élimination. Les mêmes traitements ont été menés en utilisant des molécules marquées au 14C. Les résultats obtenus sur trois molécules (fluoranthène, NP et sulfaméthoxazole) montrent que les µPO ne sont pas minéralisés lors de la digestion anaérobie. Lors du compostage des boues digérées, une minéralisation du NP apparaît lors de la phase de maturation. Diverses hypothèses peuvent alors expliquer l'élimination constatée au cours des traitements sans molécule marquée : métabolites ou résidus non extractibles sont formés. / Animal manures, urban organic wastes including sewage sludge, food processing and other industrial wastes are considered as organic wastes that are potentially recycled in agriculture as soil amendment or fertilizer after biological treatment like anaerobic digestion and composting.Due to the use of chemicals and industrial activities, these organic wastes contain organic micropollutants, particularly quantified in sewage sludge. These micropollutants are a family of organic compounds which may be toxic for humans or ecosystems even though their concentrations in aquatic environments are usually low (µg to ng.L-1). Most of them have huge impacts on environment (e.g. some of them are endocrine disruptors that can feminize fishes in rivers with concentrations of few ng.L-1).During biological treatments of sewage sludge, micropollutants elimination depends on two processes (sorption and biodegradation) that are driven by physicochemical properties of organic matter and micropollutants and microorganisms. Strong sorption and trapping of organic micropollutants or their biodegradation in sludge matric during anaerobic digestion and composting can minimize their transfer into water or biota after spreading.This thesis aims at studying the fate of organic micropollutants (polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), nonylphenols (NPs) and pharmaceuticals compounds) during sludge treatment by anaerobic digestion and composting in link with the fate of organic matter and the micropollutants affinity for some organic matter fractions. The objective is to better understand the mechanisms which control the micropollutants elimination and estimate how to improve the process to minimize environmental impact.First, a method for sludge organic matter characterization is coupled to organic micropollutants quantification during a model batch process (anaerobic incubation), on a model matrix (sludge) and model compounds (PAHs, NPs). Results show that dissipated micropollutants are located in more accessible and degradable fraction of organic matter and that dissipation is driven by organic matter degradation; furthermore, ageing phenomenon is observed for spiked compounds. Results show that micropollutants have strong affinity for complex organic matter (humic-like substances).During incubations, the quantity of characterized organic matter corresponds only to 50 % of chemical oxygen demand. A modified protocol for characterizing organic matter is set up to go further on organic matter characterization but also to apply it to localization of organic micropollutants. This protocol is also modified in order to characterize other organic matrices (compost).The new protocol is applied to samples from anaerobic digestion and composting of sludge at lab-scale. Anaerobic digestion and composting are able to eliminate organic micropollutants. Coupling both processes increases micropollutants removal. The fate of organic matter pools during processes mimics the fate of organic matter. A link between the fate of organic matter and the fate of organic micropollutants is determined during anaerobic digestion and composting.The results allow determining organic micropollutants removal during anaerobic digestion and composting of sludge but no information is given about the removal mechanisms. Anaerobic digestion with composting is set up at lab-scale with the use of organic 14C labelled micropollutants. The results with three molecules (fluoranthene, sulfamethoxazole, nonylphenols) show that organic micropollutants are not mineralized during anaerobic digestion. During composting, only nonylphenols are mineralized during the maturation phase. Hypothesis about micropollutants removal are the production of metabolites or the formation of non-extractable residues.

Le cancer est un problème très présent dans nos sociétés modernes. En effet en 2010 il touchait plus de 10 millions de personnes dans le monde. Aujourd'hui cette maladie est la première cause de mortalité dans les pays industrialisés.Malheureusement, les thérapies envisagées restent fréquemment insuffisantes et possèdent de nombreux effets secondaires qui ternissent les bienfaits du traitement. Pour éviter justement cette toxicité auprès des cellules saines, la recherche développe depuis quelques années des traitements ciblés. La plupart des médicaments antimitotiques actuellement sur le marché présentent de forts effets secondaires notamment cardiologiques, hématologiques et neurotoxiques.Nous nous sommes donc intéressés à une autre cible thérapeutique intervenant toujours au niveau de la mitose mais provoquant moins d'effets néfastes et pouvant être surexprimée dans les cellules cancéreuses: la kinésine humaine Eg5.La kinésine humaine Eg5 est indispensable au bon fonctionnement de la mitose. Elle possède un rôle essentiel dans les premières étapes du cycle cellulaire et est requise pour la séparation des centrosomes à chaque pôle de la cellule.La suppression ou l'inhibition d'Eg5 bloque la cellule en pré-métaphase avec un fuseaumonoastral caractéristique formé de deux centrioles non séparés entourés des chromosomes et des microtubules. Le maintien de ce type de fuseau provoque l'activation des checkpoints du cycle cellulaire et provoque l'apoptose.Notre travail consiste en la synthèse de composés susceptibles d'inhiber la kinésine humaine Eg5 et de bloquer ainsi le développement des cellules cancéreuses.Le recherche de nouveaux ligands potentiels de la kinésine Eg5 est effectué selon un mode de conception rationnel fondé sur l'analyse de la structure tridimensionelle des complexes protéines/ligands ou "structure-based drug design". Ces travaux sont réalisés en utilisant les outils de modélisation moléculaire par la mise en oeuvre de méthode "de novo".L'ensemble des informations recueilli au travers de logiciels très performants permet l'obtention d'un modèle statistiquement significatif destiné à la conception et à la prédiction des activités biologiques.Ces travaux associés à l'expertise chimique du laboratoire, ont permis la conception de trois nouvelles familles, potentielles ligand d'Eg5, de structure: triazoloquinazolinone, triazolométhylquinazolinone, dihydroimidazoquinazolinone. / Cancer is a real problem in our civilization. Indeed, in 2010, it affected more than 10 million people in the world. Today, this disease is the first cause of death in industrialized countries.Unfortunately, the proposed therapies remain frequently insufficient and lead to side effects which remove the benefits of the medical treatment. In order to avoid the toxicity to safe cells, since a few years, researches have been done to develop targeted therapies. Most of the anti-mitotic drugs actually available on the market lead to important side effects such as cardiological, hematological and neurotoxic problems.Thus, we interested to another therapeutic target which still acts at the level of the mitosis but causing fewer side effects and can be overexpressed into the cancer cells: the mitotic kinesin Eg5.The mitotic kinesin Eg5 plays an important role in the early stages of mitosis and is one of the most attractive target enzymes in antimitotic drug development. The modulation of the Eg5 activity has been shown to cause aberrant mitotic spindle formation, cell cycle arrest during mitosis and the inhibition of proliferation of tumor cells in culture. With regard to the potential of Eg5 modulators in the treatment of human cancers, we report the design, synthesis and biological studies of quinazolinone derivatives as mitotic kinesin Eg5 inhibitors. We developed three series of molecules derived from quinazolin-4-one scaffold following a “de novo drug design” strategy.

Le travail présenté dans cette thèse concerne l'amélioration de la stabilité de cellules photovoltaïques organiques à base de poly(3-hexylthiophène) : [6,6]-phényl-C61-butanoate de méthyle (P3HT:PCBM) par des réseaux semi-interpénétrés de polymères (semi-RIP).La couche photoactive d'une cellule solaire organique forme une hétérojonction volumique entre un matériau donneur et un matériau accepteur d'électrons. Pour un effet photovoltaïque performant, sa morphologie doit non seulement être optimisée mais également être conservée et éviter ainsi une micro-séparation de phase thermodynamiquement favorable entre les deux matériaux qui serait néfaste aux performances photovoltaïques du dispositif.De plus, la couche tampon de poly(3,4-éthylène dioxythiophène) : polystyrène sulfonate (PEDOT:PSS) possède une acidité néfaste pour l'anode à base d'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Ceci représente un autre facteur de dégradation des cellules photovoltaïques.Dans le cadre de nos travaux, nous avons choisi d'utiliser une structure de référence (ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al) auquel nous proposons des modifications par formation de semi-RIP au niveau de la couche de PEDOT:PSS ou au niveau de la couche photoactive (P3HT:PCBM).Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la formation d'un semi-RIP dans la couche de PEDOT:PSS grâce un réseau de polyoxyde d'éthylène (POE). Enfin dans un second temps, l'étude de semi-RIP à base de polyméthacrylate (de butyle ou de lauryle) dans la couche active pour l'amélioration de la durée de vie des dispositifs a été réalisée. Au cours de ces travaux, des analyses de dégradation photochimique, de dégradation thermique ou encore de vieillissement dans des conditions de température ambiante ont montré une amélioration de la durée de vie des dispositifs. / This thesis relates to improving the stability of organic photovoltaic solar cells based on poly(3-hexylthiophene):phenyl-C61-butyric acid methyl ester (P3HT:PCBM) by semi-interpenetrating polymer networks (semi-IPN).The photoactive layer of an organic solar cell forms a bulk heterojunction between a donor material and an electron acceptor material. For efficient photovoltaic effect, morphology should not only be optimized but also be maintained in order to avoid a micro-phase separation thermodynamically favorable between the two materials that would be detrimental to the photovoltaic device performance.Moreover, an other factor of degradation of the photovoltaic cells may be the acidity of the buffer layer of poly (3,4-ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate (PEDOT: PSS) to the anode based on indium and tin oxide (ITO).In the framework of our study, a reference structure (ITO/PEDOT: PSS/P3HT:PCBM/Al) was chosen and modified by forming semi-IPN in the layer of PEDOT:PSS or in the active layer (P3HT: PCBM).At first, the formation of a semi-IPN in the layer of PEDOT: PSS through a network of polyethylene oxide (PEO) was developed. Finally, in a second time, the study of semi-IPN based on polymethacrylate (butyl or lauryl) in the active layer to improve the lifetime of the devices was carried out. In this research, analyzes of photochemical degradation, thermal degradation or aging under conditions of room temperature showed an improvement of the devices lifetime.

Les métalloenzymes représentent une classe d’enzymes possédant un cation métallique au niveau de leurs sites actifs. Ce sont des catalyseurs naturels particulièrement remarquables capables d’effectuer une large gamme de transformations chimiques de manière très efficace et avec un haut niveau de chimio-, régio- et stéréosélectivité et spécificité. Dans ce contexte, différents modèles synthétiques de métalloenzymes ont été développés, aussi bien pour élucider les mécanismes impliqués dans les sites enzymatiques que pour l’élaboration de nouveaux catalyseurs, dits « biomimétiques », inspirés des systèmes naturels. Dans cette optique, deux stratégies ont été exploitées :la stratégie classique reposant sur le développement de différents ligands tri- ou tetradentates simples qui sont capables de reproduire de manière efficace la première sphère de coordination du métal, et la stratégie supramoléculaire qui consiste en l’association de ligands coordinants à une cavité macrocyclique ce qui permet de reproduire, non seulement la première. L’une des plateformes macrocycliques les plus utilisées dans ce domaine est la famille des calix[6]arènes. En effet, à l’heure actuelle, trois générations de complexes biomimétiques, dits « entonnoirs », ont été développées au départ de ligands calix[6]aréniques possédant trois ou quatre unités coordinantes, généralement azotées, simples ou reliées entre elles de manière covalente. Dans le cadre de ce travail nous avons envisagé le développement d’une série de nouveaux ligands coordinants, calixaréniques, dans le but de remédier aux limitations rencontrées avec les générations précédentes. Dans ce contexte, trois nouvelles stratégies ont été exploités :(1) le développement d’un nouveau ligand de chiralité inhérente, le 1,2,4-tris-triazole-calix[6]arène, reposant sur la fonctionnalisation sélective de la plateforme calix[6]arénique utilisant des groupement triflate, (2) la conception d’un nouveau ligand calix[6]arène azacryptand, l’hexaméthoxy-calix[6]arène tren, via la fonctionnalisation sélective du grand col de la plateforme, et (3) le développement d’une nouvelle famille de ligands azacryptand, l’hexahomotrioxacalix[3]arène tren et l’hexahomotrioxacalix[3]arène tmpa, par fonctionnalisation de la plateforme hexahomotrioxacalix[3]arénique. La synthèse et la caractérisation de ces différentes cibles ont été réalisées avec succès, et l’étude des propriétés hôte-invité des complexes métalliques correspondants a permis de mettre en évidence, dans la majorité des cas, un haut niveau de biomimétisme ainsi que des propriétés de complexation uniques et originales. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished