​Certains nanocristaux de chalcogénures tels que CuInS₂ sont prometteurs pour le photovoltaïque, la photocatalyse, la thermoélectricité ou la photonique. Leurs propriétés optiques et électronique peuvent être ajustées en modifiant leur composition chimique ou leur dimension, par un effet quantique de confinement.

Après leur synthèse dans un solvant organique, ces nanocristaux (NC) se trouvent « enveloppés » de molécules (ligands) faiblement liées à leurs « cœurs ». Cette « coquille » moléculaire dépend du solvant et du procédé chimique utilisé et joue un rôle clé dans les propriétés potentielles du nanocristal. Pour quasiment toutes les applications, il est ensuite nécessaire de remplacer les ligands originaux par des groupements chimiques actifs : c'est l'étape de « fonctionnalisation ».

L'équipe de l'Inac a étudié les nanocristaux (NC) de CuInS₂ (CIS) en raison de leurs exceptionnelles propriétés de luminescence. Elle a réalisé leur synthèse dans du dodécanethiol (DDT) à partir de précurseurs métalliques (iodure de cuivre et acétate d'indium) chauffés en deux étapes, à 100°C puis à 230°C. Ce procédé est très intéressant en raison de sa simplicité mais les NC obtenus « résistent » à la fonctionnalisation, d'où l'importance d'étudier en détail l'état de leur surface. 

Par différentes techniques de RMN en phase liquide, les chercheurs sont parvenus à dessiner une image complète de la chimie de surface des NC. L'enveloppe de ligands est composée d'une double couche de molécules disposées tête-bêche (dodécanethiolate et didodécylsulfure). Un résultat en bon accord avec la perte de masse observée par thermogravimétrie.

Grâce à la compréhension fine de leur surface, les chimistes vont désormais pouvoir élaborer une stratégie de fonctionnalisation des nanocristaux.