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Dissertations / Theses on the topic 'Conduction ionique'
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Juger, Jonathan. "Vers l'élaboration d'actionneurs électrostimulables à base de réseaux interpénétrés de polymères liquides ioniques." Cergy-Pontoise, 2009. http://www.theses.fr/2009CERG0426.
Full textAbstract:
La conception d'électrolytes solides à base de polymères répond à la nécessité d'améliorer les performances des dispositifs électrochimiques dans les domaines du stockage de l'énergie, les nanotechnologies, les piles à combustibles, les cellules photovoltaïques ou bien encore pour les systèmes électrostimulables comme les actionneurs. L'objectif de cette étude est de synthétiser de nouveaux matériaux polymèers support d'électrolyte à partir des sels particuliers qui sont à l'état fondu à la température ambiante : les liquides ioniques (LIs). Pour ce faire deux stratégies ont été menées parallèlement : l'une qui consiste à synthétiser des réseaux interpénétrés de polymères (RIPs) à base d'un dérivé de la cellulose et d'un poly(oxyde d'éthylène) et de les gonfler d'un LI exogène ; l'autre, plus innovante, consiste à élaborer des RIPs à partir de LIs polymérisables. Les propriétés mécaniques et de conduction ionique de ces nouveaux matériaux ont été étudiées. Enfin, la formation d'un polymère conducteur électronique au sein de ces différents RIPs a permis l'élaboration d'actionneurs dont les performances ont été caractérisées<br>Elaborate solid polymer electrolyte responds to the necessity of enhance the performances of electrochemical devices in the field of energy storage, nanotechnologies, fuell cells, solar cells, or for electroactiv devices like actuators. The main objective of this study is to synthesize new polymer electrolyte with special salts which are in a liquid state at room temperature : ionic liquids (ILs). Two strategies have been carried out in parallel : one which consists to synthesize interpenetrating networks (IPNs) based on a cellulose derivative and a poly (ethylene oxide) swollen in an exogenous IL ; the other, more innovating, consists in the elaboration of IPNs based on polymerisable ionic liquids. The mechanical and ionic conducting properties of those new materials have been investigated. Then, the incorporation of an electronic conducting polymer at the surface of those different IPNS led to the elaboration of all-solid polymer based actuators on which the performances have been evaluated
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Omari, Mahmoud. "Matériaux conducteurs anioniques au sein des systèmes Bi2O3-M2O3-Pb0 (M=Y, Sm) : Stabilité thermique et propriétés électriques." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10160.
Full textAbstract:
Les investigations réalisées au sein du tertiaire Bi2O3-M2O3-Pb0 ont permis la mise en évidence d'une solution solide de symétrie cubique à faces centrées, lacunaires en ions O2, de type delta-Bi2O3. Par trempe à l'air, celle-ci peut être préservée à température ambiante dans un large domaine de composition. La diffraction x en fonction de la température a permis de montrer que, pour des concentrations en Y3+ et Pb2+ suffisante, la structure delta Bi2O3 était conservée lors du chauffage jusqu'au domaine d'équilibre à haute température. Il existe cependant une rupture de pente sur la courbe de variation du paramètre de maille, caractérisant l'existence d'un léger réarrangement structural. Les mesures de conductivité électrique et de nombre de transport des ions O2 ont permis de mettre en évidence une conductivité anionique importante (sigma=0,43 /ohm /xcm pour Bi1,53Pb0,27Y0,2O2,622 à 720°C). L'évolution de la conductivité en fonction de la température est en bon accord avec la présence de deux variétés de la solution solide delta. L'effet potentialisateur de Pb2+ a été mis en évidence par l'augmentation de la conductivité et de la stabilité lorsque le rapport Pb2+/(Pb2+ + Y3+) s'accroit. Une étude du système Bi2O3-Sm2O3-Pb0, a permis également de mettre en évidence une solution solide de type delta-Bi2O3. Alors que le domaine de trempe est un peu plus étendu qu'avec Y2O3, le sous-domaine au sein duquel les échantillons gardent au chauffage la structure delta est beaucoup plus restreint. L'évolution relative de sigma en fonction de la composition reflète celle rencontrée au sein du précèdent système
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Defendini, Francis. "Complexes polymère-acide à conduction ionique : synthèse et caractérisation." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0112.
Full textAbstract:
Complexe poe-h::(3)po::(4). L'etablissement d'un diagramme de phase montre que le maximum de conductivite observe peut etre associe a une composition eutectique. Domaine de stabilite redox de deux volts
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Trinquet, Odile. "Synthèse et caractérisation de matériaux macromoléculaires à conduction ionique." Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10521.
Full textAbstract:
La premiere partie de ce travail porte sur la synthese d'une nouvelle categorie de conducteurs protoniques anhydres et filmogenes obtenus par melange d'un polymere portant des groupes basiques (ethers, amines, amides) avec un acide fort tel que h#2so#4 et h#3po#4. La caracterisation de ces melanges par conductimetrie et spectroscopie infrarouge permet d'etablir une correlation entre les proprietes de conduction et la nature des interactions par liaison hydrogene et/ou protonation entre le polymere et l'acide. Dans la deuxieme partie, nous decrivons le principe de nouveaux materiaux conducteurs d'ions alcalins. Ils sont obtenus par solvatation ou plastification par un solvant polaire et un polymere basique d'un ionomere du type acide poly(acrylique) partiellement neutralise. Ces materiaux sont egalement caracterises par conductimetrie et spectroscopie infrarouge. Enfin, nous abordons, dans une troisieme partie, l'utilisation de ces conducteurs comme electrolytes en couche mince dans des dispositifs electrochimiques tout solide
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Defendini, Francis. "Complexes polymère-acide à conduction ionique synthèse et caractérisation /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376043245.
Full text
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Taksande, Kiran. "Exploration of the Ionic Conduction Properties of Porous MOF Materials." Thesis, Montpellier, 2022. https://ged.scdi-montpellier.fr/florabium/jsp/nnt.jsp?nnt=2022UMONS010.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif l’étude de matériaux hybrides poreux de type Metal-Organic Frameworks (MOFs) et d’un cristal moléculaire en tant que conducteurs ioniques solides pour des applications dans le domaine de l’énergie et de l’environnement. Dans le premier cas, nous avons développé diverses stratégies pour optimiser et contrôler la teneur en sites acides de Lewis et en porteurs de charges de deux séries de MOFs afin de concevoir des matériaux aux propriétés de conduction protonique très prometteuses. A partir d’une approche basée sur la substitution progressive des ligands par des entités fonctionnalisées présentant des sources de protons acides, nous avons créé une série de MOFs, MIP-207-(SO3H-IPA)x-(BTC)1–x, dont la teneur en groupements sulfoniques, par l’intermédiaire du ligand SO3H-IPA, est contrôlée à façon. Le meilleur matériau qui combine stabilité structurale et conduction protonique élevée présente des performances sous humidité parmi les plus intéressantes au sein de la famille des MOFs conducteurs protoniques (e.g., σ = 2.6 × 10–2 S cm–1 à 363 K/95% d’humidité relative (RH)). Selon une autre approche, nous avons étudié un MOF mésoporeux connu (MIL-101(Cr)-SO3H) dont les parois des pores sont tapissées de sites protoniques et qui contient dans ses pores un liquide ionique, le chlorure chlorure de 1-Ethyl-3-methylimidazolium (EMIMCl) capable d’assurer le transfert de proton. L’encapsulation du liquide ionique, caractérisée par une série d’outils expérimentaux (sorption de diazote, DRX sur poudre, TGA/MS, DSC et analyse élémentaire), s’avère particulièrement efficace pour exalter les propriétés de conduction protonique des composites à la fois à l’état anhydre (σ473 K = 1.5 × 10-3 S cm-1) mais également à l’état hydraté (σ(343 K/60%-80%RH) ≥ 0.10 S cm-1). Enfin, ce travail a été étendu à une autre famille de solides poreux, à travers l’étude des propriétés de conduction ionique d’un cristal moléculaire à base de zirconium (Zr-3) qui contient des paires ioniques KCl. Nous avons démontré que ZF-3 transite d’un comportement isolant à l’état anhydre (σ = 5.1 x 10-10 S cm-1 à 363 K/0% RH) vers un comportement super-conducteur ionique en présence d’eau (σ = 5.2 x 10-2 S cm-1 à 363 K/95 % RH), suite à l’augmentation de la dynamique de ions Cl- sous hydratation. Par ailleurs, des simulations moléculaires ont permis de décrire les mécanismes microscopiques à l’origine des propriétés de conduction des matériaux étudiés. Ces avancées devraient permettre de développer dans le futur de nouveaux matériaux performants dans le domaine de la conduction protonique et ionique<br>The conductivity performance of a new series of chemically stable proton conducting Metal Organic Frameworks (MOFs) as well as a superionic molecular crystal was explored. The contribution of this PhD was to (i) select a variety of architectures and functionalities of robust MOFs/superionic molecular solids and (ii) characterize and rationalize their conducting performance over various temperature/humidity conditions. We designed two series of MOFs to achieve promising proton-conducting performance, using distinct approaches to modulate the concentration of Brønsted acidic sites and charge carriers and further boost the conductivity properties. First, a multicomponent ligand replacement strategy was successfully employed to elaborate a series of multivariate sulfonic-based solids MIP-207-(SO3H-IPA)x-(BTC)1–x which combine structural integrity with high proton conductivity values (e.g., σ = 2.6 × 10–2 S cm–1 at 363 K/95% Relative Humidity -RH-). Secondly, a proton conducting composite was prepared through the impregnation of an ionic liquid (1-Ethyl-3-methylimidazolium chloride, EMIMCl) in the mesoporous MIL-101(Cr)-SO3H. The resulting composite displaying high thermal and chemical stability, exhibits outstanding proton conductivity not only at the anhydrous state (σ473 K = 1.5 × 10-3 S cm-1) but also under humidity (σ(343 K/60%-80%RH) ≥ 0.10 S cm-1) conditions. Finally, the ionic conducting properties of another class of porous solids, considering a zirconium-formate molecular solid containing KCl ion pairs (ZF-3) were explored. ZF-3 switches from an insulator (σ = 5.1 x 10-10 S cm-1 at 363 K/0% RH) to a superionic conductor upon hydration (σ = 5.2 x 10-2 S cm-1 at 363 K/95 % RH), in relation with the boost of Cl- dynamics upon water adsorption. Noteworthy, quantum- and force-field based simulations were combined with the experimental approach to elucidate the microscopic mechanisms at the origin of the ionic conducting properties of the studied materials. This fundamental knowledge will serve to create novel robust superionic conductors with outstanding performances that will pave the way towards appealing societal applications for clean energy production
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Kone, Ali. "Conduction ionique et thermodynamique des électrolytes vitreux des systèmes ternaires." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0076.
Full text
8
Niddam-Mercier, Pascale. "Matériaux macromoléculaires à conduction ionique pour générateurs électrochimiques au lithium." Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0134.
Full textAbstract:
Cette recherche concerne la synthese et l'etude de reseaux de polyethers en vue de leur utilisation comme electrolytes solides dans les generateurs electrochimiques au lithium. Trois reseaux de polyethers de nuds de reticulation differents ont ete synthetises: 1) un reseau a nuds urethanne; 2) un reseau a nuds urethanne-siloxane; 3) un reseau a nuds siloxane. La synthese de reseau a nuds siloxane a permis de mettre en evidence la presence de reactions secondaires lors de l'hydrosilylation du poly(oxyethylene) (poe) diallyle, de masse 2000, par le triethoxysilane. Il a ete egalement montre l'influence de la masse du poe et de la nature du silane sur le rendement de l'hydrosilylation. L'etude comparative des proprietes de transport des trois reseaux a montre l'influence de la nature chimique du nud de reticulation sur la temperature de transition vitreuse et sur la solvatation du sel de lithium. Un ensemble d'equilibres de dissociation du sel a ete propose afin d'expliquer le mecanisme d'ionisation du sel dans les reseaux de polyethers
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Kone, Ali. "Conduction ionique et thermodynamique des électrolytes vitreux des systèmes ternaires." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37598796s.
Full text
10
Xu, Yong-Jun. "Relaxation et diffusion des porteurs de charge à courte et à longue distance dans quelques conducteurs ioniques de l'ion fluorure." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10593.
Full textAbstract:
Les propriétés de transport et de diffusion e l'ion F ont été étudiées au sein de plusieurs séries de matériaux fluorés. La première partie de ce mémoire est consacrée à l'application du modèle des processus de clutérisation établi par J. M. Reau aux solutions solides de structure dérivée du type fluorine et comportant des cations substitutionels tétravalents. Cette étude a montré que ce modèle est un modèle général qui permet 'évaluer la nature et le nombre de porteurs de charge à longue distance en fonction de la composition. Les porteurs de charge dans les solutions solides M1xM"xF2+2x (M = Ca, Sr, Ba Pb ; M" = Th, U) ont été identifiés ux ions fluorure interstitiels F" et les processus de clutérisation ont été proposés au sein de ces solutions soles. Les propriétés de transport et de diffusion de l'ion F - dans les phases du système BiF"-NH4F sont l'objet de la seconde partie de ce mémoire. Les phases de l'ammonium comparées aux phases homologues du rubidium compotent une plus grande mobilité de l'ion F- qui a été attribuée à des mouvements assistés de rotation/réorientation des ions NH4+. Cette hypothèse est confirmée par des investigations par RMN des phases du système BiF3-NH4F appliquées successivement aux noyaux 1H et 19F.
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Graia, Thameur. "Conducteurs par ions oxygène : propriétés structurales et électriques d'oxydes mixtes de bismuth, de cadium et de plomb." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10006.
Full textAbstract:
Mise en évidence d'une solution solide Bi(1-x)Cd(x)O(1,5-x/2) avec 0,111 <ou= x <ou= 0,250, à 700° C. Mise en évidence d'une conductivité par anions ; variation en fonction de la température. Comportement en accord avec le caractère lacunaire du sous-réseau d'anions. Les mesures effectuées sur la forme trempée montrent l'existence de valeurs de conductivité plus faibles que celles prédites par extrapolation des valeurs de haute température. Effet d'une substitution du cadmium par le plomb. Conclusion
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Saadi, Mohamed. "Les uranyl-vanadates bidimensionnels de cations monovalents et bivalents." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10154.
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Malugani, Jean-Pierre. "De nouveaux verres conducteurs ioniques par Ag+ et Li+ : microstructure et dynamique dans les verres AgPO3 - halogénures métalliques, réalisation d'un générateur électrochimique "tout solide" au Lithium." Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2013.
Full textAbstract:
Pour les verres conducteurs par ag**(+), on s'attache à définir des corrélations entre composition, microstructure et conductivité ionique : la conductivité ionique des verres mixtes agpo::(3)-agx et mx::(2) avec m=pb, cd, ba, sr est gouvernée par la concentration en clusters agx::(4) dans lesquels les ions ag**(+) sont tetracoordines aux x**(-). Pour les verres conducteurs par li**(+), on s'attache à faire ressortir les analogies de comportement entre les verres lipo::(3)-lix et leurs homologues a l'argent et à exploiter ces analogies pour la recherche d'un verre au lithium a conduction ionique élevée. On a pu obtenir ainsi des verres li::(2)s-p::(2)s::(5)-lii dont la conductivité par li**(+),10**(-3)(oméga cm)**(-1) a 25**(o) est comparable à celle des électrolytes liquides organiques mis en œuvre dans les piles au lithium
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Serhal, Ziad. "Elaboration de revêtements composites électrolytiques d'or-PTFE à fonction autolubrifiante : formulation, élaboration, méthodes de caractérisation." Besançon, 2004. http://www.theses.fr/2004BESA2073.
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Albert, Stéphanie. "Rôle du désordre et de la nanostructuration sur les propriétés de transport ionique : les chalcogénures superconducteurs ioniques et les composites nanostructurés Si02/Ml avec (M = Ag, Li)." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20189.
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Karlsson, Christian. "Ionic conduction in glasses and nanocomposite polymer electrolytes /." Göteborg : Chalmers university of technology, 2003. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb392991306.
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Evangelakis, Georges. "Superconducteurs ioniques de structure fluorine : a) Mesure de la conductivité ionique du SrF à haute température : b) Etude des propriétés thermodynamiques du CaF par simulation numérique /." Saclay : Commissariat à l'énergie atomique, 1989. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35061250n.
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Taksande, Kiran. "Exploration of the Ionic Conduction Properties of Porous MOF Materials." Thesis, Université de Montpellier (2022-….), 2022. http://www.theses.fr/2022UMONS010.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif l’étude de matériaux hybrides poreux de type Metal-Organic Frameworks (MOFs) et d’un cristal moléculaire en tant que conducteurs ioniques solides pour des applications dans le domaine de l’énergie et de l’environnement. Dans le premier cas, nous avons développé diverses stratégies pour optimiser et contrôler la teneur en sites acides de Lewis et en porteurs de charges de deux séries de MOFs afin de concevoir des matériaux aux propriétés de conduction protonique très prometteuses. A partir d’une approche basée sur la substitution progressive des ligands par des entités fonctionnalisées présentant des sources de protons acides, nous avons créé une série de MOFs, MIP-207-(SO3H-IPA)x-(BTC)1–x, dont la teneur en groupements sulfoniques, par l’intermédiaire du ligand SO3H-IPA, est contrôlée à façon. Le meilleur matériau qui combine stabilité structurale et conduction protonique élevée présente des performances sous humidité parmi les plus intéressantes au sein de la famille des MOFs conducteurs protoniques (e.g., σ = 2.6 × 10–2 S cm–1 à 363 K/95% d’humidité relative (RH)). Selon une autre approche, nous avons étudié un MOF mésoporeux connu (MIL-101(Cr)-SO3H) dont les parois des pores sont tapissées de sites protoniques et qui contient dans ses pores un liquide ionique, le chlorure chlorure de 1-Ethyl-3-methylimidazolium (EMIMCl) capable d’assurer le transfert de proton. L’encapsulation du liquide ionique, caractérisée par une série d’outils expérimentaux (sorption de diazote, DRX sur poudre, TGA/MS, DSC et analyse élémentaire), s’avère particulièrement efficace pour exalter les propriétés de conduction protonique des composites à la fois à l’état anhydre (σ473 K = 1.5 × 10-3 S cm-1) mais également à l’état hydraté (σ(343 K/60%-80%RH) ≥ 0.10 S cm-1). Enfin, ce travail a été étendu à une autre famille de solides poreux, à travers l’étude des propriétés de conduction ionique d’un cristal moléculaire à base de zirconium (Zr-3) qui contient des paires ioniques KCl. Nous avons démontré que ZF-3 transite d’un comportement isolant à l’état anhydre (σ = 5.1 x 10-10 S cm-1 à 363 K/0% RH) vers un comportement super-conducteur ionique en présence d’eau (σ = 5.2 x 10-2 S cm-1 à 363 K/95 % RH), suite à l’augmentation de la dynamique de ions Cl- sous hydratation. Par ailleurs, des simulations moléculaires ont permis de décrire les mécanismes microscopiques à l’origine des propriétés de conduction des matériaux étudiés. Ces avancées devraient permettre de développer dans le futur de nouveaux matériaux performants dans le domaine de la conduction protonique et ionique<br>The conductivity performance of a new series of chemically stable proton conducting Metal Organic Frameworks (MOFs) as well as a superionic molecular crystal was explored. The contribution of this PhD was to (i) select a variety of architectures and functionalities of robust MOFs/superionic molecular solids and (ii) characterize and rationalize their conducting performance over various temperature/humidity conditions. We designed two series of MOFs to achieve promising proton-conducting performance, using distinct approaches to modulate the concentration of Brønsted acidic sites and charge carriers and further boost the conductivity properties. First, a multicomponent ligand replacement strategy was successfully employed to elaborate a series of multivariate sulfonic-based solids MIP-207-(SO3H-IPA)x-(BTC)1–x which combine structural integrity with high proton conductivity values (e.g., σ = 2.6 × 10–2 S cm–1 at 363 K/95% Relative Humidity -RH-). Secondly, a proton conducting composite was prepared through the impregnation of an ionic liquid (1-Ethyl-3-methylimidazolium chloride, EMIMCl) in the mesoporous MIL-101(Cr)-SO3H. The resulting composite displaying high thermal and chemical stability, exhibits outstanding proton conductivity not only at the anhydrous state (σ473 K = 1.5 × 10-3 S cm-1) but also under humidity (σ(343 K/60%-80%RH) ≥ 0.10 S cm-1) conditions. Finally, the ionic conducting properties of another class of porous solids, considering a zirconium-formate molecular solid containing KCl ion pairs (ZF-3) were explored. ZF-3 switches from an insulator (σ = 5.1 x 10-10 S cm-1 at 363 K/0% RH) to a superionic conductor upon hydration (σ = 5.2 x 10-2 S cm-1 at 363 K/95 % RH), in relation with the boost of Cl- dynamics upon water adsorption. Noteworthy, quantum- and force-field based simulations were combined with the experimental approach to elucidate the microscopic mechanisms at the origin of the ionic conducting properties of the studied materials. This fundamental knowledge will serve to create novel robust superionic conductors with outstanding performances that will pave the way towards appealing societal applications for clean energy production
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Moreau, Christian. "Caractérisations thermoélectriques et optiques de polymères dopés par implantation ionique." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0019.
Full textAbstract:
A partir de caracterisations optiques, electriques et thermoelectriques, nous avons etudie les effets produits par l'implantation d'ions dans des films minces polymeres. Par la mesure de l'absorption optique dans le domaine uv-visible-proche infrarouge de films de poly(paraphenylene-vinylene), nous montrons que, comme dans le cas du polyparaphenylene, les implantations a basse energie permettent l'observation de niveaux de dopage dans le gap du materiau. L'etude de la conductivite continue et du pouvoir thermoelectrique en fonction de la temperature (entre 150 k et 450 k) met en evidence l'importance des endommagements generes dans les films implantes sur les proprietes de transport, ainsi que sur le type de dopage obtenu. Aux plus basses temperatures et dans tous les cas etudies, le principal processus de conduction est du type saut a distance variable (v. R. H. ), alors qu'a des temperatures comprises entre 350 k et 380 k et pour les plus faibles parametres d'implantation les mecanismes de transport de charges sont thermiquement actives et correspondent a une conduction dans les etats des bandes polaroniques. Aux plus hautes temperatures etudiees (t > 380 k), les evolutions du pouvoir thermoelectrique avec la temperature sont attribuees a la diffusion d'impuretes ioniques (principalement l'oxygene)
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Girault, Nathalie. "Synthèse et caractérisation de composites polymères à conduction ionique et électronique." Grenoble INPG, 1991. http://www.theses.fr/1991INPG0080.
Full textAbstract:
L'électropolymérisation de pyrrole au sein d'un gel de Nafion est la méthode originale employée pour synthétiser des films autosupportés de composites polypyrrole/Nafion améliorant considérablement la tenue mécanique du polypyrrole. L'analyse physicochimique révèle un taux de dopage du polypyrrole par le Nafion de 8% ; la conductivité électronique restant au moins égale aux meilleurs polypyrroles (100 S/cm). Les groupements sulfoniques de Nafion non complexés par le polypyrrole restent disponibles pour assurer une conduction cationique indépendamment de la forme oxydée ou réduite du polypyrrole. Cette propriété augmente l'accessibilité aux sites électroactifs de polypyrrole et permet de considérer le composite comme une électrode pleinement volumique dans un accumulateur électrochimique
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Darricarrere, Gwenaël. "Contribution à l'étude des phénomènes de conductivité et de polarisation dans quelques verres oxydes ioniques." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20103.
Full text
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Néouze, Marie-Alexandra. "Ionogels obtenus par confinement d'un liquide ionique dans une matrice à base de silice." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20099.
Full text
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Caillon-Caravanier, Magaly. "Etudes physico-chimiques d'électrolytes gélifiés à conduction ionique pour batteries au lithium." Tours, 2002. http://www.theses.fr/2002TOUR4012.
Full textAbstract:
Avec le développement de nouvelles technologies électroniques, la recherche des propriétés fondamentales des électrolytes gels utilisables dans des batteries au lithium s'est largement accrue. L'utilisation de ces matériaux, réalisables en films plastiques minces, permet d'améliorer le rapport entre l'énergie stockée et le volume de la batterie. La conductivité ionique des gels, de type liquide, est assurée par la migration des ions dans l'électrolyte liquide incorporé dans un réseau polymère. C'est pourquoi une étude préliminaire des phases liquides à incorporer a été menée avant d'aborder l'étude des gels. Afin d'optimiser les propriétés conductrices de l'électrolyte liquide, un modèle simplifié de conductivité ionique a été établit. Ce modèle est basé sur l'équilibre de dissociation des paires d'ions. La mobilité ionique est supposée inversement proportionnelle à la viscosité macroscopique du milieu. Les électrolytes liquides sont ensuite incorporés dans des réseaux polymères à base de monomères diacrylate ou de copolymères fluorés (PVdF-HFP/SiO2). La perte de conductivité des phases liquides "encapsulées", plus accentuée dans le cas des diacrylates, est attribuée aux interactions des ions avec le réseau polymère qui entraînent une diminution de la concentration et de la mobilité des ions libres dans le matériau. Dans le cas des électrolytes gels à base de diacrylate, ces interactions sont quantifiées à partir d'un modèle de transport ionique qui fait intervenir l'hypothèse d'une réticulation tridimensionnelle "quasi-cubique". Cette hypothèse permet également de prévoir la capacité maximale d'absorption de phase liquide par le réseau. Pour les électrolytes gels à base de PVdF-HFP/SiO2, l'étude de la cinétique d'absorption de la phase liquide nous a permis d'optimiser les conditions de leur élaboration. Les interactions ions-ions, ions-solvant et ions-polymère ont été étudiées qualitativement et quantitativement par spectroscopie Raman. La performance des électrolytes gels élaborés est également estimée en terme de cyclabilité vis-à-vis d'électrodes commerciales pour batteries au lithium. Le comportement des gels a donc été étudié dans des demi-piles associant à une électrode en lithium métal, une anode de carbone ou une cathode d'oxyde de cobalt lithié.
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Bechade, Emilie. "Nouveaux matériaux de structure apatite : synthèse, structure et mécanismes de conduction ionique." Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/1ec16a0d-1952-4c8d-90ef-359c8e8a938e/blobholder:0/2008LIMO4047.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’élaboration et les propriétés de semi-perméabilité d’oxyapatites de formulation La9,33+x/3(SiO4)6O2+x/2 pour des applications potentielles en tant qu’électrolyte dans les piles à combustible à oxyde solide (SOFC). Une étude physico-chimique et thermique des réactifs a été menée afin de maîtriser la synthèse par voie solide de poudres pures et de stœchiométrie variable (-0,36<br>This work is devoted to the processing and the semi-permeability properties of oxyapatites of general formula La9,33+x/3(SiO4)6O2+x/2 for potential applications as electrolyte in Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs). The physico-chemical and thermal behaviour of the reagents were studied in order to synthesize pure powders with variable stoichiometry (-0. 36
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Laborde, Pascale. "Influence de l'oxygène sur les propriétés de conduction ionique de fluorures de structure fluorine ou dérivée." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10628.
Full textAbstract:
Etude des correlations entre les proprietes de transport et l'ordre local au sein de materiaux oxyfluores faisant intervenir divers mecanismes formels de substitution du fluor par l'oxygene. Ce travail s'appuie sur des etudes par impedance complexe, simulation sur ordinateur, resonance magnetique nucleaire et diffraction de neutrons des solutions solides appartenant aux systemes ternaires kf-bif::(3)-biof et pbf::(2)-bif::(3)-biof. Un modele d'arrangement anionique base sur l'association de cubelets f::(8) et cubooctaedres f::(12) a ete propose pour les phases k::(1-x)bi::(x)o::(z)f::(1+2x-2z). L'influence relative des divers criteres d'optimisation des proprietes de conduction ionique a ete discutee au sein de phrases oxyfluorees appartenant aux systemes biof-yof et bif::(3)-biof-tho::(2)
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Choquet, Christophe. "Etude de la migration ionique dans les structures métal-isolant-silicium." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0048.
Full textAbstract:
L'évolution de la microélectronique silicium vers le sub-micronique nécessite une qualité d'isolant de grille parfaite. En particulier, il convient d'éviter toute contamination. Après une étude bibliographique critique concernant le problème de la contamination ionique de l'oxyde par diverses impuretés ioniques ( H, Na, K ), nous présentons deux modèles que nous avons développés permettant de connaître la localisation spatiale et énergétique des ions dans les couches isolantes. Pour répondre aux exigences de sensibilité requises par la microélectronique nous avons développé un banc de mesure de la contamination ionique informatisé lequel comporte diverses composantes originales. Nous avons. étudié le comportement du sodium et du potassium dans la silice thermique et avons montré qu'il existe des pièges ioniques communs à ces deux espèces. Nous avons également comparé l'influence de l'iode et du chlore sur le processus de neutralisation de ces ions. Alcalins. La migration ionique du calcium dans les structures MOS a été mise en évidence pour la première fois et les divers niveaux pièges ont été déterminés. Nous avons observé la migration ionique du potassium dans les couches de nitrure de silicium déposé CVD et avons caractérisé les niveaux-pièges relatifs à cette espèce, ainsi que sa mobilité. Les résultats obtenus ont été comparés à SiO2
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Vernochet, Christine. "Etude physico-chimique des BIMEVOX au zinc." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10104.
Full textAbstract:
Les applications des électrolytes solides, conducteurs par ions oxyde sont nombreuses : capteurs a oxygène, piles a combustible, pompes électrochimiques a oxygène. . . Une nouvelle famille de matériaux, dérives de Bi4V2O11, est apparue dans les années 80 : les bimevox correspondant a la formulation Bi2V1-xMexOz. Ils sont aujourd'hui considérés comme les meilleurs conducteurs par ions oxyde. Cette thèse est consacrée a la caractérisation des bimevox dopes au zinc (BIZNVOX) : étendue de la solution solide dans le ternaire Bi2O3-V2O5-ZnO, étude structurale combinant la diffraction des rayons x, la diffraction des neutrons et la microscopie électronique haute resolution (présence de modulations incommensurables), comportement en conduction ionique, étude de la transition '. Le comportement des BIZNVOX suivant la température sous atmosphère réductrice montre que l'introduction de zinc en site vanadium stabilise les composés vis a vis de cet environnement. L'étude du mécanisme de synthèse des bimevox a montre l'apparition comme intermédiaires de synthèse de BiVO4 et Bi8V2O17. De nouvelles méthodes de synthèse : par micro-onde et sous champ électrique ont été envisagées. Enfin la simulation de la structure de Bi4V2O11 par minimisation de l'énergie du système est abordée.
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Guedira, Taoufik. "Synthese et caracterisation physicochimique des phases du systeme Bi:(2)O::(3)-BiPO::(4)." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10036.
Full textAbstract:
Étude du diagramme de phases Bi::(2)O::(3)-BiPO::(4) ou l'on trouve 10 composes définis et 5 solides dont 3 dérivent de 6Bi::(2)o::(3)BiPO::(4) et sont polymorphes: 1) forme haute température (isotope de Bi::(2)O::(3)delta , type fluorite), 2) phase intermédiaire delta (surstructure de la précédente avec a'=3am, 3) phase haute température gamma (t>820°C structure sillenite). Mesures de conductivite electrique sur ces phases: conductivité mixte jusqu'à 820°C, conductivité ionique au-dela. Etude structurale de 3Bi::(2)O::(3)BiPO::(4) et 7Bi::(2)O::(3)3BiPO::(4): les structures dérivent d'une sous-maille commune, assimilable à une déformation orthorhombique de Bi::(2)O::(3)delta. Amélioration de la conductivité de 7Bi::(2)O::(3)3BiPO::(4) par substitution partielle de p par v. Applications possible pour t<600°C.
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Vannier, Rose-Noëlle. "Nouvelles phases d'Aurivillius, conductrices bidimensionnelles par ions oxydes." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10002.
Full textAbstract:
Bi4B2O11, composé à couches Bi2O22+ récemment mis en évidence au laboratoire, fait partie de la famille des phases d'Aurivillius. Il présente en fonction de la température trois formes cristallines: alpha stable à température ambiante, béta stable au-dessus de 450°C et gamma stable de 580°C jusqu'à la fusion, pour laquelle la symétrie cristalline est la plus élevée. La forme gamma constitue le premier exemple d'électrolyte solide de haute performance adoptant ce type structural. Des essais de stabilisation de cette forme à température ambiante par substitution chimique ont été réalisés. L'introduction de molybdène en site (V) permet de stabiliser une phase de type béta incommensurable. La substitution partielle de Bi et/ou V par du plomb conduit à des solutions solides de formules Bi2−yPbyVOz, Bi2V1−xPbxVOz et Bi2−yPbyV1−xPbxOz. La possibilité de substitution sur les deux sites simultanément est confirmée par l'étude structurale par diffraction X d'un monocristal de formule Bi1,9Pb0,2V0,9Oz. Seule la substitution en site (V) conduit toutefois à la stabilisation de la phase gamma. Les propriétés de conduction par ion oxyde sont équivalentes à celles obtenues pour les phases BIMEVOX (Me=Ni, Cu, Zn. . . ). Au cours de ce travail nous avons également étudié de façon détaillée (par analyses thermiques: DSC, diffraction X à haute température sur poudre et monocristal, mesure d'impédance. . . ) la transition alpha→béta de Bi4V2O11 et mis en évidence son caractère ferroélastique. Une transition de phase pour BiPbVO5, composé de ternaire Bi2O3-PbO-V2O5 a également été mise en évidence lors de cette étude
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Lestel, Laurence. "Etude des propriétés de conduction ionique de réseaux polyéthers réticulés par hydrosilylation : influence du noeud siloxane." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0047.
Full textAbstract:
Synthese des reseaux. Possibilite d'amorcage direct. Reactions secondaires lors de la reaction d'hydrosilylation entre un methylhydrogenocyclosiloxane et un polyoxyde d'ethylene omega -omega ' diallylique. Influence du noeud tetrafonctionnel siloxane sur le comportement des sels ioniques dans les membranes ainsi que sur les proprietes dynamomecaniques des reseaux par comparaison avec des reseaux poe a noeuds trifonctionnel urethanne
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Pham, Quoc Nghi Bohnké Claude. "Elaboration et caractérisation d'oxydes perovskites pour capteurs de pH étude du mécanisme de fonctionnement de ces capteurs /." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2006/2006LEMA1002.pdf.
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Cristian, Alina. "Systèmes moléculaires et matériaux structurés pour la conduction ionique et le transport d’eau." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS114/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de recherche est l'étude du transport des ions et des molécules d'eau à travers de membranes bicouche lipidique et des membranes polymériques. Dans une première partie, ce transport a été réalisé à travers des systèmes synthétiques auto-organisés, dont la sélectivité est en étroite relation avec le type d'architecture supramoléculaire formée grâce à des liaisons faibles. Le but est d'obtenir des systèmes qui peuvent imiter les fonctions de transport des protéines membranaires. Ce mimétisme fonctionnel est obtenu par l'auto-assemblage de molécules organiques contenant le cycle imidazole et la fonction urée, qui peuvent s'auto-assembler et créer des voies sélectives de transport des ions. Pour créer l'équivalent de la membrane cellulaire, nous avons utilisé des vésicules lipidiques unilamellaires. Ensuite, nous avons déterminé une relation entre l'activité des composés et leur structure. Pour ce faire, le transport des ions est étudié à l'aide d'une méthode de spectroscopie de fluorescence, et le transport d'eau par diffusion dynamique de la lumière utilisant la technique de « stopped flow ». Le but de la deuxième partie est la fabrication et la caractérisation des nouvelles membranes composites sous forme de couches minces, qui permettraient un bon compromis entre le flux d'eau et le rejet de sel. Dans ce cadre, la synthèse d'une série d'hydrazides en tant que précurseurs moléculaires a été réalisée, pour remplacer la métaphenylène diamine (MPD) classiquement utilisée. Ici aussi les liaisons hydrogène jouent un rôle important, car le principe de la séparation repose sur la création d'une organisation interne hautement réticulée. Les polymères synthétisés par polymérisation interfaciale ont été caractérisés par des méthodes de spectroscopie infrarouge, analyses thermogravimétriques et diffraction des rayons X. Les membranes composites ont été caractérisées par microscopie électronique à balayage, microscopie à force atomique et mesures d'angle de contact. Les performances membranaires ont été testées en filtration frontale d'eau et de solutions salines<br>The aim of this work is the study of ion and water transport either across bilayer membranes or polymeric membranes used for reverse osmosis. In the first part, this transport through self-assembled synthetic systems was studied; the transport selectivity is in strong relation with the supramolecular structure, formed by weak intra and intermolecular bonds. Ion transport is studied by fluorescence spectroscopy and water transport is studied by light scattering using “stopped flow” technique. The objective is to obtain systems that could imitate transport functions of biomolecules as transmembrane proteins. This functional mimicry is achieved through self-assembly of organic molecules containing imidazole cycle and urea function that can self-assembly and form selective pathways for ion transport. To create the equivalent of the cell membrane, we used unilamellar lipid vesicles. Then, we determined a structure - transport activity relationship for a series of synthesized compounds. For the second part of this work we described the fabrication and the characterization of new thin film composite membranes for water desalination that can present a good balance between permeability and salt rejection. A series of hydrazides as molecular precursors was synthesized in order to replace the metaphenylene diamine (MPD), classically used. Again, hydrogen bonds play an important role, because the rejection is due to a high cross-linking. The polymers synthesized by interfacial polymerization were characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and X-Ray diffraction. The membrane films were characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and contact angle measurements. Membrane performances were then tested in cross-flow filtration of water and saline solutions
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Lévêque, Michel. "Synthèse et étude des propriétés de transport de réseaux macromoléculaires à conduction ionique." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600095w.
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Magrez, Arnaud. "Nouveaux oxydes électrolytes solides : relation entre microstructure et conductivité ionique." Nantes, 2002. http://www.theses.fr/2002NANT2025.
Full textAbstract:
Trois nouvelles classes de conducteurs par ions oxydes, se différenciant par la dimensionnalité de leur chemin de diffusion, ont été étudiées. L'analyse par diffraction des rayons X sur poudre de la solution solide Sr1-xLa1+xAl1-xMgxO4(0<x<0,7), préparée par une méthode de chimie douce, conclue à une structure quadratique K2NiF4 idéalisée. Les études par diffusion Raman et par microscopie électronique à transmission indiquent une faible distorsion structurale décrite dans le groupe d'espace orthorhombique Imm2. La diffusion intrinsèque de l'oxygène s'effectue par la formation de défaut de Frenkel au travers une position interstitielle. Les valeurs de conductivité et d'énergie d'activation ont été reliées à l'évolution des propriétés des liaisons métal-oxygène et de la taille des chemins de diffusion. . . .
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Debreuille-Gresse, Marie-Françoise. "Synthèse, structure et propriétés de composés du bismuth et d'anions phosphate ou vanadate." Lille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LIL10049.
Full textAbstract:
Etude du système K3PO4-BiPO4 et mise en évidence de K3BiPO4(2) et de K3Bi5PO4(6) ; études structurales et mesures diélectriques. Le vanadate K3Bi2VO4(3) subit également une transition vers 515 °C qui s'acccompagne d'une augmentation brusque de la conductivité. L'étude structurale et la substitution par Na permettent de supposer que la conductivité est due à un des ions K+. Enfin, préparation et étude (structure et conductivité) de Bi4V2O11
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Dongui, Bini Kouame. "Electrode métallique négative pour générateurs électrochimiques "tout solide" à conduction protonique." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0111.
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Bourgel, Christine. "Mécanismes de conduction ionique dans les verres de silicates : application au système BaO-SiO2." Orléans, 2007. http://www.theses.fr/2007ORLE2037.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude des mécanismes de conduction ionique dans les verres binaires xBaO-(1-x)SiO2 en relation avec leur structure. Différentes techniques spectroscopiques telles que l’impédancemétrie (conductivité électrique), la RMN, le Raman et l’infrarouge ont été utilisées pour caractériser une série composée de neuf échantillons couvrant la gamme 0,25 Nous avons montré que la conductivité électrique dans ces verres binaires est bien assurée par les cations alcalino-terreux Ba2+ et non par les impuretés alcalines contrairement à ce qui a été suggéré par certains auteurs. Par ailleurs, les différents résultats obtenus ont mis en évidence un comportement électrique de type percolatif à la concentration seuil xc=31% molaire de BaO en corrélation avec l’évolution de la fraction de tétraèdres Q2, ainsi que l’existence de deux sites différents pour les cations Ba2+. Pour expliquer ces résultats nous avons proposé un mécanisme de conduction original basé sur une approche structurale. En dessous du seuil de percolation, la conductivité est assurée par le saut des cations Ba2+ dans de petites régions dépolymérisées non connectées entre elles. A partir de xc, la connectivité de ces régions dépolymérisées fait apparaître un deuxième mécanisme de conduction dans lequel les cations Ba2+ peuvent migrer sur une grande échelle le long des canaux de conduction dont les parois sont constituées essentiellement de tétraèdres Q2. Compte tenu de la grande mobilité des cations alcalino-terreux le long des canaux, ce deuxième mécanisme devient dominant dès la concentration x = 37% molaire de BaO.
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Bedouret, Laura. "Modélisation théorique et expérimentale du mécanisme de conduction protonique dans un clathrate hydrate ionique." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00821882.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse présente les résultats obtenus lors de l'étude des mécanismes élémentaires à l'origine de la forte conduction protonique mesurée dans le cas de clathrates hydrates d'acides forts. Une méthodologie combinant diffusion neutronique, résonance magnétique nucléaire et simulation de dynamique moléculaire "ab-initio" a permis de modéliser les différents processus dynamiques impliqués, se produisant sur des temps allant de la nanoseconde à la femtoseconde. Le modèle proposé explique la forte conduction de ces systèmes aqueux par la délocalisation à longue distance de leurs protons résultant d'un mécanisme de type Grotthuss gouverné par la relaxation des molécules aqueuses environnant les protons en excès.
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Chagnes, Alexandre. "Propriétés de transport dans les électrolytes concentrés à base de y-butyrolactone : application aux accumulateurs rechargeables au lithium." Tours, 2002. http://www.theses.fr/2002TOUR4019.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est d'étudier les propriétés de transport dans des électrolytes à base de y-butyrolactone en tant que composé majoritaire et de démontrer que ce type d'électrolyte peut être utilisé dans les batteries Li-ion dans une large gamme de température (-15°C à 60°C). L'effet du sel, de la composition en co-solvant (carbonate d'éthylène, EC) et de la température sur les viscosités et les conductivités des solutions a été étudié. Au point eutectique des mélanges BL-EC(Xec=0,1), la température de cristellisation est de -57°C. L'électrolyte optimisé, forme une couche de passivation de bonne qualité sur l'électrode en carbone ce qui permet de cycler convenablement. Des piles complètes ont été réalisées et leur cyclabilité a été testée entre 25°C et -15°C. Dans le but d'améliorer la mouillabilité du séparateur en polypropylène, le perfluorooctanesulfonate de tétraéthylammonium a été ajouté aux solutions électrolytiques. Ce surfactant diminue la tension de surface de l'électrolyte et permet de cycler les piles aux basses températures(jusqu'à -10°C). Un modèle théorique, dérivé de la théorie du pseudo-réseau pour les électrolytes concentrés, a été utilisé pour décrire les propriétés de transport(conductivité, viscosité,énergie d'activation). La dépendance en la concentration en sel des propriétés de transport de ces électrolytes a été établie. Dans le cas de l'énergie d'activation pour la conductivité, les interactions ion-dipôle ont été prises en compte au moyen d'une modélisation numérique dans le but de faire concorder les résultats avec les données expérimentales.
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Pung, Hélène. "Cristaux liquides ioniques thermotropes : Relations structure/propriétés de transport ionique." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2024. http://www.theses.fr/2024GRALV007.
Full textAbstract:
Développer des études multi-échelles spatiales (nano/méso/micro-macroscopiques) et temporelles est crucial pour comprendre, maîtriser et piloter les relations liant la structure aux propriétés de transport ionique de matériaux fonctionnels hiérarchiquement auto-assemblés. C’est selon ces lignes de force que ce travail exploratoire se positionne pour relever les défis scientifiques associés. Il vise notamment à rassembler des éléments de compréhension pour générer de familles d'électrolytes à conduction (cat/an)ionique ajustables de par leur conception et pouvant être mises en œuvre par des processus robustes d'élaboration qui autoriseront leur intégration dans des dispositifs de conversion et stockage électrochimique de l’énergie plus efficaces. Les familles modèles de la matière molle (fonctionnelle) électrolytique choisies sont les Cristaux Liquides Ioniques Thermotropes (CLITs) qui combinent synergétiquement l’autoassemblage hiérarchique dynamique à travers différentes échelles à des facultés d’autoréparation pour encoder un transport ionique de dimensionnalité (quasi-1D/quasi-2D/3D) contrôlée. L’ingénierie moléculaire, la synthèse et l’étude de familles modèles de ces conducteurs (an/cat)ioniques (A/C)-CLITs stimuli-sensibles sont ainsi présentés et discutés dans ce travail de recherche.L’étude de l’organisation supramoléculaire d’une famille modèle de C-CLITs conducteurs des cations K+ et Na+ décrit i) une mésophase Cubique bicontinue (Cubbi) à symétrie Ia3d monotrope (c’est-à-dire qui se développe seulement lors de la première montée en température) et ii) une mésophase Colonnaire hexagonale (Colhex), sièges respectifs de processus de transport 3D et quasi-1D. Les parties ioniques polaires constituent le cœur des colonnes et les chaînes aliphatiques la périphérie de celles-ci. L’étude expérimentale et la modélisation du confinement des porteurs de charges au sein d’une famille modèle d’A-CLITs C18C18Im+/X- (X- = Br-, I-, N(CN)2-), formant des mésophases Smectiques A interdigitées (SmAd sièges d’un transport ionique anisotrope quasi-2D), révèlent un régime de nanoconfinement des anions soumis à des interactions électrostatiques au sein des sous-couches polaires (épaisseur de ca. 1 nm) de leur organisation lamellaire. L’étude de ces CLITs aborde ainsi l’impact fonctionnel de la mosaïcité, c’est-à-dire de la coexistence de domaines mésomorphes présentant des orientations et tailles différentes sur le transport ionique.Une première description expérimentale directe a permis de décrire le rôle de cette mosaïcité dynamique à la fois i) sur l’organisation à longue distance de domaines mésomorphes et ii) sur le transport ionique à l’échelle méso-/macro-scopique. Au sein des mésophases formées par le C-CLIT conducteur du cation K+, la mésophase Cubbi présente des valeurs de conductivité deux ordres de grandeur plus importantes que celles liées à la mésophase Colhex. La mésophase Cubbi ne nécessitant pas de stratégies spécifiques de gestion des défauts (faible densité de défauts/d’interfaces homophasiques), les sous-domaines polaires peuvent y percoler efficacement selon un mécanisme intrinsèquement 3D. L’ordre à longue distance des domaines dynamiques mésomorphes SmAd de l’A-CLIT C18C18Im+/N(CN)2-, induit par l’application d’un stimulus externe (un champ magnétique de 1 T), se traduit par une augmentation de ca. 1.6x la taille moyenne des domaines mésomorphes (de 92 à 145 nm) à 80°C. Du fait de la réduction du désordre et du nombre d’interfaces homophasiques (pouvant pénaliser le transport des anions), une augmentation naturelle (attendue) des valeurs de conductivités d’un facteur ca. x2.6 (9 à 25 µS·cm-1) est observée.In fine, les CLITs, matériaux électrolytiques 2.0 encodant propriétés de transport ionique et faculté (bio-inspirée) d’auto-assemblage/réparation dynamique, se positionnent comme une classe originale de matériaux fonctionnels stimuli-sensibles pour le stockage et la conversion électrochimique de l’énergie<br>Developing multi-scale spatial (nano/meso/micro-macroscopic) and temporal studies is crucial to understand, control, and pilot the relationships linking the structure to the ionic transport properties of hierarchically self-assembled functional materials. It is along these research lines that this exploratory work is positioned to meet their associated scientific challenges. It aims in particular to bring together elements of understanding for designing families of electrolytes with tuneable-by-design (cat/an)ionic conductivity levels and that can be implemented by reliable manufacturing processes to authorize their scalable integration into more efficient electrochemical energy conversion and storage devices. The scrutinized model families of soft-matter electrolytes are Thermotropic Ionic Liquid Crystals (TILCs), which synergistically combine dynamic hierarchical self-assembly with self-healing functionalities to encode dimensionality (quasi-1D/ quasi-2D/3D) controlled ionic transport. This research work presents and discusses the molecular engineering, syntheses and detailed studies of these model stimuli-responsive (An/Cat)ionic (A/C)-TILCs conductors.The study of the supramolecular organization of a model family of K+ and Na+ cation-conducting C-TILCs has unravelled i) a monotropic (i.e. which develops only during of the first heating scan) bicontinuous Cubic mesophase (Cubbi) with an Ia3d symmetry and ii) a hexagonal Columnar mesophase (Colhex), encoding 3D and quasi-1D transport processes, respectively. Polar ionic sub-domains are localized at the heart of the columns decorated at their periphery by aliphatic chains. The experimental study and modelling of the confinement of charge carriers within a model family of C18C18Im+/X- (X= Br-, I-, N(CN)2-) A-TILCs forming interdigitated Smectic A mesophases (SmAd are hosting quasi-2D anisotropic ionic transport) reveals a regime of nanoconfinement of anions subjected to electrostatic interactions within the ca. 1 nm-"thick" polar sub-layers within their lamellar organizations. The study of these TILCs thus addresses the functional impact of mosaicity, i.e. how the coexistence of mesomorphic domains presenting different orientations and sizes is impacting ionic transport.A first direct experimental description allows to describe the role of this dynamic mosaicity both i) on the long-range organization of mesomorphic domains and ii) onto ion transport at the meso-/macro-scopic scale. Within mesophases formed by the K+-cation conducting C-TILC, the Cubbi mesophase presents conductivity values two orders of magnitude greater than those associated to the Colhex mesophase. As the Cubbi mesophase does not require specific defect management strategies (low density of defects/homophasic interfaces), it turns out that polar subdomains can thus percolate efficiently according to an intrinsically 3D mechanism. In contrast, the long-range ordering of the (dynamic) SmAd mesomorphic domains of the C18C18Im+/N(CN)2- A-TILC, induced by the application of an external stimulus (here, a magnetic field of 1 T), results in a ca. x1.6 increase (from 92 to 145 nm) of the average size of mesomorphic domains at 80°C. Due to the reduction of the disorder and of the number of homophasic interfaces (which can penalize the transport of anions), a natural (expected) increase in conductivity values by a factor ca. x2.6 (9 to 25 µS·cm-1) is observed.Ultimately, TILCs, i.e. 2.0 electrolytic materials encoding ionic transport properties and (bioinspired) dynamic self-assembly/repairing functionalities, are consisting in an original class of stimuli-sensitive functional materials for the electrochemical conversion and storage of energy
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Pimenta, Marcos Assuncao. "Transitions de phase à haute température et conduction ionique dans LiKSO4 et composés apparentés." Grenoble : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37593794w.
Full text
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Xu, Xinglong. "Contribution à l'étude des effets d'irradiation induits dans les polymères par des faisceaux d'ions." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19032.
Full text
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Pham, Quoc Nghi. "Elaboration et caractérisation d'oxydes perovskites pour capteurs de pH : étude du mécanisme de fonctionnement de ces capteurs." Le Mans, 2006. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2006/2006LEMA1002.pdf.
Full textAbstract:
Les oxydes conducteurs de structure perovskite peuvent être utilisés en tant qu'élément sensible dans des capteurs de pH. Une conductivité ionique élevée et une grande résistance chimique et mécanique sont des atouts majeurs qui leur confèrent des temps de réponse courts et des utilisations potentielles dans l’industrie, agroalimentaire, en particulier. En premier lieu, la structure cristallographique et les propriétés de conduction de différents composés ont été étudiées avant de tester leur sensibilité au pH. Les conditions optimales de la fabrication d'une membrane céramique sensible à partir des poudres synthétisées par différentes méthodes ont été déterminées. De plus, les caractéristiques principales du capteur céramique ont été déterminées: sensibilité temps de réponse, sélectivité, influence des espèces rédox… Parmi les oxydes étudiés, le composé Li0. 30La0. 57TiO3 (LLTO) présentant la plus grande sensibilité au pH, a été choisi comme matériau modèle pour l’étude du mécanisme de détection du pH. Différents mécanismes ont été envisagés: l'oxydo-réduction, l'échange ionique et la réaction des groupes -OH en surface d'oxyde. Des résultats expérimentaux montrent que parmi ceux-ci, les groupes -OH en surface d'oxyde sont à l’origine des propriétés acido-basiques des membranes céramiques. La propriété de détection du pH par un capteur potentiométrique de ce type est unique et innovante. Ce travail permettra d’aborder la phase de valorisation de ces capteurs de pH<br>Perovskite oxides can be used as sensitive element in pH sensors. A high ionic conductivity, mechanical and chemical resistances allow a fast response time and some potential applications in industry, such as food industry. Firstly, the crystallographic structure and the conduction properties of various oxides were studied before testing their pH sensitivity. Secondly, the optimized conditions to obtain a ceramic sensitive membrane starting from powders synthesized by various methods were determined. Moreover, the characteristics of the pH sensor were determined: response time, selectivity, influence of the redox species… Finally, among the studied compounds, the Li0. 30La0. 57TiO3 (LLTO) compound which exhibits the highest sensitivity to the pH was selected as model for studying the mechanism of pH detection. In particular, there mechanisms were suggested: the oxydo-reduction, the ionic exchange and the reaction of the -OH groups at the oxide surface. Experimental results show that the -OH groups at the oxide surface are responsible of the pH sensitivity of the ceramic membranes. The pH detection property by a potentiometric sensor of this type is unique and innovative. This work will allow the development of these pH sensors for practical uses
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Bourbatache, Mohamed Khaled. "Modélisation du transfert des ions chlorures dans les matériaux cimentaires par homogénéisation périodique." La Rochelle, 2009. http://www.theses.fr/2009LAROS283.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'élaboration de modèles macroscopiques de transfert ionique dans les matériaux cimentaires saturés à partir des équations de Nernst-Planck-Poisson écrites à une échelle microscopique. L’outil de transition d’échelle utilisé est la technique de l'homogénéisation périodique. Dans un premier temps, nous nous intéressons au transfert ionique sans prise en compte des phénomènes de double couche électrique. Dans un second temps, les équations de transfert ionique sont écrites à une échelle nanométrique (échelle de la longueur de Debye) où ces phénomènes d'interactions électrocapillaires se manifestent, afin de les prendre en compte dans les équations locales. Dans les deux cas, nous homogénéisons les équations locales et nous obtenons des expressions explicites du tenseur de diffusion homogénéisé pour deux régimes de transfert : diffusion-migration et migration pure. Des calculs numériques des tenseurs de diffusion homogénéisés sont effectués dans les deux cas considérés. Enfin, à chaque étape du travail, une comparaison des résultats numériques et des valeurs expérimentales du coefficient de diffusion est menée afin d’appréhender l’influence des phénomènes physiques pris en compte sur la valeur de ce paramètre<br>The objective of this work is the development of macroscopic models of ionic transfer in saturated cementitious materials from Nernst-Planck-Poisson equations written at a microscopic scale. The up-scaling is performed using the periodic homogenization technique. In the first step, we are interested in the ionic transfer without taking into account electrical double layer phenomena. In a second step, the ionic transfer equations are written at a nanometre scale (scale of the Debye length) where the electro-capillary phenomena appear, in order to take them into account in the local equations. In both cases we homogenize the local equations and we obtain explicit expressions of the homogenized diffusion tensor for two transfer regimes: diffusion-migration and pure migration. Numerical computations of homogenized diffusion tensor are made in both considered cases. Finally, at each step of the work, a comparison of numerical results and experimental values of diffusion coefficient is carried out in order to comprehend the influence of physical phenomena considered on the value of this parameter
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Lagrené, Karine. "Étude dynamique de polymères sous confinement quasi-uniaxial." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112363.
Full textAbstract:
Les modèles théoriques décrivant la physique des fondus de polymères en bulk permettent d'établir un lien entre les propriétés rhéologiques et la dynamique des chaînes à l'échelle microscopique. Toutefois, les mécanismes mis en jeu pour les polymères aux interfaces et sous confinement sont encore mal compris. De récents travaux en relaxométrie RMN suggèrent que le diamètre du tube de reptation d'un polymère confiné dans une matrice de confinement isotrope est significativement réduit (cas du POE : dconf = 0. 6nm<<br>Thanks to numerous theorical developments, it is now possible to draw a close relationship between polymer rheology in bulk and chain dynamics at the molecular level. Nevertheless, the peculiar proprties of polymers in interfacial situations or deep confinement are not completely understood. It has been recently observed by RMN relaxomery that the confinement of polymer melts in a nanoscopic isotropic porous matrix leads to chain dynamics dramatically different from the bulk behavior : the reptation tube diameter under confinement is one order of magnitude smaller than the bulk one (for PEO : dconf = 0. 6nm<
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Mourksi, Djamel. "Synthèse et caractérisation d'hydrures et hydrurofluorures d'Ytterbium." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0028.
Full textAbstract:
Une tentative de préparation d'un hydrurofluorure mixte ytterbium-alcalin par réduction de KF par Yb sous hydrogène a abouti à l'obtention du seul fluorure YbF2,37. L'objectif a alors été centré sur des réactions entre hydrures et fluorures d'ytterbium, dans le but d'obtenir des dérivés nouveaux à valence mixte. Différentes phases ont été préparées : YbHl,8, YbH2,5, YbF2,33, et l'hydrurofluorure Yb (H,F) 2,13-2,15. Les enthalpies de formation standard des deux hydrures ont été calculées à partir de mesures calorimétriques de chaleurs de réactions métal ou hydrure + hydrogène soit en kJ. Mol-1 -177 et -369,5 pour YbH2,5. Les conductivités et leur variation en fonction de la température ont été mesurées par la méthode des impédances complexes pour toutes les phases et le fluorure YbF3 à titre de comparaison. Les résultats obtenus ont été confrontés à déterminations et hypothèses structurales. En particulier, les performances de conduction ionique, excellentes pour YbH2,5 et médiocres pour Yb(H,F)2,13-2,15 s'expliquent a) par la présence de clusters de tailles différentes dans les structures type fluorine (cubique à faces centrées, a=519,0 nm et de Yb(H,F)2,13-2,15 (quadratique a= 877,5 nm, c=1659,9 nm et b) par la différence importante de polarisabilité de chacune des espèces migrantes (H et F)<br>An attempt to reduce KF by Yb (under H2) in view to obtain mixed (Yb+K) hydridofluorides has given only the fluoride YbH2. 37. So we insist in preparing new compounds by reacting Yb hydrides and fluorides such as YbHl. 8, YbH2. 5 and Yb'F2. 33 for which original routes were performed. A new hydridofluoride Yb(H,F)2. 13-2. 15 is described. The standard enthalpies of formation of YbHl. 8 and YbH2. 5 has been calculated on the basis of calorimetric experiments (kJ. Mol-1)= -177 and -369,5 respectively. Electrical conductivities and their variations with temperature has been measured (complex impedance method). The results has been correlated with structural determinations or hypothesis. The good ionic conduction for YbH2. 5 and the poor one for Yb(H,F)2. 13-2. 15 can be explained a) by the existence of clusters with different morphology in an anion - excess fluorine structure b) by the great difference in polarisability for each of the mobile species H and F
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Hafsi, Mahmoud. "Contribution à l'optimisation des choix de membranes denses ionisables à perméabilité sélective dans les procédés d'électrodialyse et autres techniques séparatives à membranes." Paris 12, 1991. http://www.theses.fr/1991PA120014.
Full textAbstract:
Le developpement industriel des techniques separatives a membranes denses fonctionnalisees ionisables est tributaire du choix, parmi les membranes de ce type, de celles dont les proprietes sont optimales pour chaque application envisagee. Il importe donc de disposer de donnees d'origine experimentale sur les proprietes electrochimiques des membranes disponibles resultant d'un protocole d'etude commun, donc comparables les unes aux autres. A cette fin, pour etudier un nombre maximum de membranes ionisables, en particulier en ce qui concerne leurs capacites d'echange et leurs conductivites, il importe d'utiliser des techniques de mesure representant un compromis convenable entre rapidite et precision. Les resultats obtenus par nos soins, selon des techniques respectant cet imperatif, ont montre une grande diversite des proprietes caracteristiques des membranes disponibles en particulier pour ce qui concerne les conductivites equivalentes des ions h#+, oh#, k#+ et cl#, et en particulier la conductivite residuelle des ions h#+ dans les membranes anioniques. Ces resultats refletent egalement une grande variabilite de proprietes d'un lot de production a un autre ou meme d'un point a l'autre de certaines membranes, ce qui signifie que celles-ci ne peuvent etre considerees comme des produits chimiques definis. Nous avons egalement mene une etude comparative des permeabilites selectives de certaines membranes en presence d'ions de meme signe, de taille voisines tels que les ions cl# et no#3#, ou tres differentes tels que les ions h#+ et -ch#2ohch#2)#3nh#+, ou enfin de charges differentes tels que les ions na#+ et ca#+#+. Enfin, afin de conclure la demarche d'optimisation des choix de membranes engagees en serrant de plus pres les conditions pratiques d'emploi des membranes dans un procede donne, nous avons mis au point un materiel et un protocole d'essai d'electrodialyse en regime intentiostatique. L'utilisation de ce materiel a debouche sur la mise en evidence d'effets de dissociation de l'eau, au cours d'une electrodialyse, pour les courants superieurs aux courants limites de diffusion, aussi bien a l'interface compartiment de dilution-membrane echangeuse d'anions qu'a l'interface compartiment de dilution membrane echangeuse de cations
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Viviani, David. "Etude des sites structuraux responsables du transport dans les verres d'alcalins mixtes." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20184.
Full text
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Lisnard, Laurent. "Synthèse de polyoxométallates possédant des propriétés en magnétisme moléculaire ou en conduction ionique : synthèse spécifique pour l'obtention de systèmes étendus." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2006. http://www.theses.fr/2006VERS0010.
Full textAbstract:
L’utilisation de l’anion de Keggin trivacant [SiW9O34]10- a permis la complexation de clusters originaux tetra et octanucléaire de cobalt(II) sur lesquels sont greffés des ligands acétate, azoture ou carbonate. L’emploi de l’anion divacant [SiW10O36]8- a conduit à l’obtention de composés sandwich incluant des clusters trinucléaires de cobalt(II) dont les propriétés magnétiques ont été étudiées. Par voie hydrothermale, plus de dix composés polyoxotungstiques hybrides et multidimensionnels ont été isolés. Ces derniers sont obtenus à partir de [WO4]2- en présence de cuivre(II) ou de vanadium(IV) et d’amines linéaire ou cyclique. L’introduction de phosphate ou de silicate ainsi que la variation du pH de synthèse ont conduit à une grande diversité des phases caractérisées, comme par exemple des clusters phosphométalliques à base d’ions cuivre(II) ou vanadium (IV/V) qui ont été étudiés en magnetisme ou encore une phase tridimensionnelle à base d’isopolyoxotungstates. Enfin, l’étude de la réactivité du cation [MoV2O4(H2O)6]2+ en présence du ligand [O3PCH2PO3]4- et de différents ligands inorganiques polydentes a permis la synthèse de roues hexa et octanucléaires obtenues sous la forme de sels d’ammonium, de sodium ou de lithium. Cette étude a révélé l’influence des contre-cations sur la topologie des polyoxomolybdates isolés et les différents sels alcalins purs ou mixtes ont été étudiés en solution par RMN du 31P et sous forme solide en conduction ionique. Il s’avère que les sels mixtes se comportent comme de bons conducteurs protoniques<br>The reactivity of lacunary silicotungstate [SiW9O34]10- together with cobalt(II) has allowed the synthesis of unprecedented tetra and octanuclear cobalt-based clusters bearing acetate, azide or carbonate ligands. The divacant anion [SiW10O36]8- has lead to sandwich type polyoxometalates incorporating trinuclear cobalt(II) clusters. Magnetic measurements on these clusters reveal a ferromagnetic behaviour. More than ten multidimensional hybrid polyoxotungstates have been successfully synthesized by hydrothermal reaction starting from [WO4]2-, copper(II) or vanadium(IV) and polyamines. Addition of phosphate or silicate and tuning of the medium pH have yielded various structures like copper(II) or vanadium(IV/V)-based phosphometallic clusters which have been studied in magnetism. Also, this method has allowed the characterization of the first three-dimensional hybrid isopolyoxotungstate. Finally, the [MoV2O4(H2O)6]2+ cation reacts with [O3PCH2PO3]4- ligand and some inorganic templating ligands to yield hexa and octanuclear anionic wheels isolated as ammonium, sodium or lithium salts. This study has shown that the anionic structure is strictly correlated to the nature of the counter-cation. The different salts have been studied in solution by 31P NMR and in the solid state by ionic conduction measurements
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Lazure, Sylvie. "Les Bicovox : élaboration, structure, conductivité anionique et approche de leur modélisation." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-324.pdf.
Full textAbstract:
Bi4V2O11, composé de la famille d'Aurivillius (Bi2O2)(an-1bno3n+1) avec n = 1, a donné naissance à la famille des bimevox, obtenus après substitution du vanadium par d'autres éléments (me). Ce mémoire est consacré à l'étude des bicovox (me = CO). Les limites de la solution solide thermodynamiquement stable à température ambiante ont été précisées. La détermination du mécanisme permet d'écrire les composés sous la forme Bi2V1-x-yCOxBiyOZ. Ceux répondant a x = 0. 10 et respectivement y = 0 et 0. 07 ont fait l'objet d'une étude structurale. Tous les produits ont été caractérisés par diffraction x sur poudre, dsc des mesures de conductivité ont été réalisées sur les composés appartenant à la phase offrant les meilleures performances et elles laissent apparaître une cassure dans les courbes d'arrhénius. Des essais de double et multiples substitutions sur les sites bismuth et/ou vanadium ont permis un abaissement de cette température de cassure, liée à la transition d'une phase désordonnée (haute température) à une phase ordonnée (basse température). Quelques caractérisations électrochimiques sont venues compléter notre étude : des mesures de nombre de transport ont révélé une contribution électronique non négligeable à haute température et le comportement en atmosphère réductrice s'est révélé très différent suivant le taux de dopant en site vanadium. Des rendements faradiques de l'ordre de 60-70% sont obtenus en pompage électrochimique sous certaines conditions. La modélisation énergétique de Bi2wO6, composé appartenant à la famille d'Aurivillius et de structure proche de celle des bicovox, a permis de déterminer les chemins de migration des oxygènes et des calculs d'énergies de clusters apportent une confirmation à l'explication avancée sur la cassure des courbes de conductivité