[en] The development and study of the nanomaterials have focused the attention of the scientists to use them as building blocks looking for novel properties inside technological and biological applications. Therefore, it is important the study of their chemical and physical properties for their application in specific technological devices. This thesis deals with this thematic, and presents a research on the film fabrication using the Langmuir-Blodgett (LB) technique and the study of self-assembled systems of nanomaterials at the air-water interface and onto solids. In particular the thesis presents the research on the preparation and investigation of some important nanomaterials, which are styrene-maleic anhydride copolymer monolayers, CdSe semiconductor quantum dots (QDs) and chemically derived graphene. Several techniques have been used in order to characterize the different systems studied, such as Langmuir trough, Atomic Force Microscopy (AFM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Ellipsometry, X-Ray photoelectron (XPS) and micro-Raman spectroscopies, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) and Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM). Results about polymer monolayers show that the Langmuir films deposited on saline solutions are more expanded and stable than the monolayer without salt in the subphase. These facts can be attributed to the formation of a complex between the magnesium divalent cation and the carboxylic groups of the polymer molecule. Our results demonstrate that the polymer-Mg2+ complexes increase the viscoelastic behavior of the monolayer. Results also demonstrate surface self-assembly processes for dense polymer monolayers. The aggregates transferred from the air-liquid interface onto silicon wafers present different morphologies depending on the methodology employed to build the LB film, the subphase composition and the polymer nature. The thickness of the LB films obtained by ellipsometry agrees with the film height determined by AFM measurements. In the different approaches proposed to the QDs films preparation, co-spreading and bilayer, different film morphologies were observed. Thus, co-spreading approach leads to two different structures in the LB film depending on the mixed monolayer composition and surface pressure of the Langmuir monolayer precursor. The different film structures, domains and hexagonal networks observed by AFM and TEM, were explained by two dewetting mechanism: spinodal and nucleation and growth of holes, respectively. In contrast, the coating of the substrate with a polymer film promotes the formation of QDs islands or a more dispersed QDs film depending on the ligand nature of the nanoparticles. This behavior could be explained by means of the spreading coefficient. Moreover, we have explored the influence of other approaches as the QDs ligand exchange with a polymer and the application of shearing before the LB deposition to direct the assembly on the film morphology. The photodynamic study of the QD/polymer films allowed us to evaluate the effect of the film morphology on the photoluminescence properties by means of FLIM. The photoluminescence of QD/polymer mixed films was characterized for different conditions of film deposition: bilayer or co-spreading; QD-to-polymer composition; and surface pressure at LB deposition. We propose an approximate model involving energy transfer and trapping to relate the photoluminescence properties with film morphology observed by TEM. Thus, according to the model, the reduction of QDs surface defects and clusters formation in the films leads to higher emission intensity. Finally, in the chemically derived graphene study, we propose a new synthetic route to achieve the functionalization of the reduced graphene oxide (RGO) with a zwitterionic surfactant. This non-covalent functionalization improves the reduction and defect repair degrees of hydrazine and Vitamin C, in accordance with XPS and Raman analysis, and also increases the electric conductivity of the RGO material obtained. In addition, results also show that the Langmuir-Blodgett technique allowed us to deposit a few-layer thick RGO flakes onto silicon wafers observed by AFM and FE-SEM.

[es] El desarrollo y el estudio de los nanomateriales se han centrado la atenci?n de los cient?ficos para utilizarlos como bloques de construcci?n en busca de nuevas propiedades dentro de las aplicaciones tecnol?gicas y biol?gicas. Por lo tanto , es importante el estudio de sus propiedades qu?micas y f?sicas para su aplicaci?n en los dispositivos tecnol?gicos espec?ficos. Esta tesis aborda esta tem?tica, y presenta una investigaci?n sobre la fabricaci?n de pel?cula usando la t?cnica de Langmuir- Blodgett (LB ) y el estudio de los sistemas de auto-ensamblado de los nanomateriales en la interfase aire-agua y en los s?lidos. En particular, la tesis presenta la investigaci?n sobre la preparaci?n y la investigaci?n de algunos nanomateriales importantes, que son las monocapas de copol?meros de estireno y anh?drido maleico , puntos cu?nticos semiconductores CdSe (puntos cu?nticos ) y grafeno derivado qu?micamente . Varias t?cnicas han sido utilizadas con el fin de caracterizar los diferentes sistemas estudiados , tales como artesa de Langmuir , Microscop?a de Fuerza At?mica ( AFM ) , Microscop?a Electr?nica de Transmisi?n ( TEM ) , Elipsometr?a , X - Ray de fotoelectrones ( XPS ) y la espectroscop?a micro - Raman , de emisi?n de campo Microscop?a Electr?nica de Barrido ( FE- SEM) y de fluorescencia Lifetime Imaging Microscopy ( Flim ) . Resultados sobre monocapas de pol?meros muestran que las pel?culas de Langmuir depositados en soluciones salinas son m?s expandida y estable que la monocapa y sin sal en la subfase . Estos hechos pueden ser atribuidos a la formaci?n de un complejo entre el cati?n divalente de magnesio y los grupos carbox?licos de la mol?cula de pol?mero . Nuestros resultados demuestran que los complejos pol?mero - Mg2 + aumentan el comportamiento viscoel?stico de la monocapa . Los resultados tambi?n demuestran superficiales procesos de autoensamblaje de monocapas de pol?meros densos. Los agregados se transfieren desde la interfase aire- l?quido sobre obleas de silicio presentes morfolog?as diferentes en funci?n de la metodolog?a utilizada para construir la pel?cula LB , la composici?n subfase y la naturaleza del pol?mero . El espesor de las pel?culas LB obtenidos por elipsometr?a est? de acuerdo con la altura de la pel?cula determinada por mediciones de AFM . En los diferentes enfoques propuestos para la preparaci?n QDs pel?culas , co- difusi?n y bicapa , se observaron diferentes morfolog?as de cine . Por lo tanto , el enfoque de co - propagaci?n conduce a dos estructuras diferentes en la pel?cula LB dependiendo de la composici?n monocapa mixta y presi?n de la superficie de la monocapa precursor de Langmuir . Las diferentes estructuras de pel?cula , dominios y redes hexagonales observados por AFM y TEM , se explica por dos mecanismo de deshumectaci?n : espinodal y la nucleaci?n y crecimiento de los agujeros , respectivamente . En contraste , el recubrimiento del sustrato con una pel?cula de pol?mero promueve la formaci?n de islas o puntos cu?nticos una pel?cula de puntos cu?nticos m?s dispersa dependiendo de la naturaleza del ligando de las nanopart?culas . Este comportamiento podr?a explicarse por medio del coeficiente de difusi?n . Por otra parte, hemos explorado la influencia de otros enfoques como el intercambio de ligandos puntos cu?nticos con un pol?mero y la aplicaci?n de la esquila antes de la deposici?n de LB para dirigir la asamblea en la morfolog?a de la pel?cula . El estudio fotodin?mica de las pel?culas QD / pol?mero nos permiti? evaluar el efecto de la morfolog?a de la pel?cula en las propiedades de fotoluminiscencia mediante Flim . La fotoluminiscencia de QD / pol?mero pel?culas mixtas se caracteriz? por diferentes condiciones de deposici?n de pel?cula : bicapa o compa?ero de propagaci?n ; composici?n -QD - a pol?mero , y la presi?n superficial en LB deposici?n. Proponemos un modelo aproximado que implica la transferencia de energ?a y la captura de relacionar las propiedades de fotoluminiscencia con morfolog?a de la pel?cula observada por TEM . Por lo tanto , de acuerdo con el modelo , la reducci?n de los puntos cu?nticos defectos de superficie y la formaci?n de agrupaciones en las pel?culas conduce a la intensidad de emisi?n m?s alta . Por ?ltimo , en el estudio de grafeno derivado qu?micamente , se propone una nueva ruta sint?tica para lograr la funcionalizaci?n del ?xido de grafeno reducido ( RGO ) con un tensioactivo bipolar . Esta funcionalizaci?n no covalente mejora la reducci?n y grados de reparaci?n de defectos de hidrazina y vitamina C , de conformidad con XPS y an?lisis de Raman , y tambi?n aumenta la conductividad el?ctrica del material RGO obtenido . Adem?s, los resultados tambi?n muestran que la t?cnica de Langmuir- Blodgett nos permiti? depositar una pocas capas gruesas escamas RGO en obleas de silicio observados por AFM y FE- SEM.