| Summary: | This thesis presents a dual plasma process allowing for the single-step synthesis of surface functionalized metal nanoparticles. The process uses a pulsed cathodic arc discharge to erode a metal target and form nanoparticles. These nanoparticles are then coated in flight through plasma polymerization in a radio-frequency glow discharge. This discharge was sustained in a wide range of organic precursors to affect the resulting surface properties of the nanoparticles. Using ethane as the plasma polymerizing monomer, a super-hydrophobic surface is formed. Alternatively, the use of ethylene glycol to modify the particle results in the formation of a super-hydrophilic surface. This treatment is shown to improve dispersion of the nanoparticles into polar media. Surface-modified nanoparticles were collected in situ in a liquid flowing inside the dual plasma reactor to form a nanofluid. Suspensions formed via this process are shown to be stable over a wide temperature range, compared to suspensions stabilized using surfactants that can be thermally unstable. Moreover, the hydrophilic nature of the ethylene glycol-based plasma polymer coating (when deposited onto titanium nanoparticles) is demonstrated to reduce the expected thrombogenicity of blood-contacting stainless steel implants, without adversely affecting the implants' corrosion resistance. A detailed investigation into the gas phase reactions that lead to these hydrophilic surface properties is presented, along with an in-depth characterization of the morphology and surface chemistry of the nanoparticles. === Cette thèse présente un procédé à plasma hybride permettant la synthèse en une seule étape de nanoparticules métalliques fonctionnalisées en surface. Le procédé utilise une décharge pulsée par arc cathodique pour assurer la synthèse de nanoparticules à partir d'une cible métallique. Ces particules sont ensuite revêtues et fonctionnalisées en vol au moyen d'une polymérisation par plasma dans une décharge radio fréquentielle. Cette dernière décharge a été soutenue dans une variété de précurseurs organiques, le choix duquel affectera les propriétés de surface des particules. Lorsque l'éthane est utilisé comme gaz plasmagène, une surface super hydrophobe est engendrée. En contrepartie, lorsque l'éthylène glycol est utilisé comme monomère pour la polymérisation par plasma, une surface super hydrophile en résulte. Ce dernier traitement améliore notamment les propriétés de dispersion des particules dans des solvants polaires. De plus, les nanoparticules modifiées en surface à l'aide d'éthylène glycol peuvent être collectées dans un liquide à même le réacteur pour former un nanofluide. Les suspensions nanométriques formées de cette façon sont stables sur une plus grande plage de température que les suspensions de nanoparticules stabilisées au moyen d'un surfactant. Aussi, la nature hydrophile du revêtement organique à base d'éthylène glycol (lorsqu'il est déposé sur des nanoparticules de titane) peut aider à réduire le caractère thrombogénique d'implants en acier inoxydable, sans diminuer leur résistance à la corrosion. Une investigation détaillée de la production en phase gazeuse des radicaux utilisés pour la fonctionnalisation est présentée, ainsi qu'une caractérisation approfondie de la morphologie et de la chimie de surface des nanoparticules produites.
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