Rozprawy doktorskie na temat „Matériaux conducteurs organiques”
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Leloup, Jean-Michel. "Matériaux composites conducteurs protoniques". Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20219.
Streszczenie:
Ce travail concerne l'elaboration et l'obtention de materiaux capables de substituer a leurs analogues liquides dans des dispositifs de conversion d'energie, en particulier dans le domaine des piles a combustibles. Dans les conducteurs protoniques lamellaires, les conductivites varient en fonction du nombre de molecules d'eau et ces differences proviennent soit du type structural, soit de la nature de l'espece protonee. Les proprietes de conduction de ces materiaux ont ete ameliorees par la formation de composites avec des diluants solides inorganiques (alumine, silice, etc. . . ). Les resultats obtenus en utilisant de l'alumine, de granulometrie 0,04 micrometre sont comparables a ceux reportes pour des systemes ioniques similaires (augmentation de conductivite comprise entre un et plusieurs ordres de grandeurs). Dans une autre approche, les polyoxocations d'aluminium (ions de keggin ou all3) ont ete inseres dans les dihydrogenophosphates de zirconium et d'etain. Les proprietes de conduction de ces materiaux (0,005 s/cm, 60% humidite relative), bien que d'un ordre de grandeur moins eleve que la conductivite des membranes perfluorees de type nafion, permettent leur utilisation dans une pile a combustible au methanol travaillant a 100% humidite relative et 80#oc. Ces materiaux sont utilises alors dans une membrane composite materiau protonique mineral-polymere organique (polyacrylate) mise en forme par serigraphie. A 100% d'humidite relative et 100#oc, la conductivite de la membrane est de 0,006 s/cm
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Jousselme, Bruno. "Systèmes conjugués linéaires : des matériaux d'électrode aux nano-systèmes". Angers, 2002. http://www.theses.fr/2002ANGE0047.
Streszczenie:
Ce travail porte sur la synthèse et la caractérisation de systèmes conjugués linéaires fonctionnalisés. La première partie est consacrée à la fonctionnalisation des polymères conducteurs électrogénérés. Le développement d'un nouveau type de groupe polymérisable à faible potentiel d'oxydation et permettant de simplifier la fonctionnalisation, associé à l'utilisation de précurseurs comportant plusieurs sites de polymérisation conduit à une nouvelle génération de polymères fonstionnalisés bi ou tridimensionnels et de très grande stabilité. Cette nouvelle approche a été illustrée notamment dans le cas de la fixation des motifs fullerène C60, ligand bipyridine ou complexe metallique. La deuxième partie de ce travail porte sur l'élaboration de nano-systèmes basés sur la fonctionnalisation en parallèle d'oligomères conjugués. La fixation d'un groupe à propriété spécifique en deux points d'une chaîne conjuguée permet notamment de régler les problèmes stériques, d'améliorer la communication avec le groupe fonctionnel et d'éliminer les obstacles à la conjugaison. Cette approche peut être aussi vue soit comme un moyen de régulation mécanique des propriétés électroniques des systèmes conjugués, soit comme une nouvelle voie pour la création de mouvement moléculaire à l'aide d'une stimulation chimique ou photochimique comme démontré dans le cas de la fixation de chaînes polyéther complexantes ou de motifs azobenzène photo-isomérisables.
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Benahmed-Gasmi, Amina. "Nouveaux précurseurs de matériaux organiques conducteurs : des donneurs-pi aux polymères conjugués". Angers, 1996. http://www.theses.fr/1996ANGE0020.
Streszczenie:
Ce travail porte sur l'élaboration et la caractérisation de plusieurs séries de systèmes hybrides du tetrathiafulvalène (HTTFS). Ces systèmes sont construits par le greffage de deux motifs 1,3-dithiole-2-ylidene aux deux extrémités d'un espaceur conjugué. Apres une première étape consacrée à l'analyse des différentes possibilités d'insertion d'espaceurs benzéniques, plusieurs séries de HTTFS dérivées d'hétérocycles aromatiques, thiophène, furanne et n-méthyl pyrrole, ont été synthétisées, l'analyse des propriétés électrochimiques de ces derniers montre qu'ils conduisent à un abaissement du potentiel d'oxydation avec une réduction des repulsions coulombiennes au stade dicationique. Sur la base des résultats obtenus, nous avons cherché à accroitre l'extension spatiale de ces systèmes en utilisant un oligomère conjugué. Ainsi, l'oxydation chimique et électrochimique des 2-(1,4-dithiafulven-6-yl)thiophène a permis d'accéder facilement à des analogues étendus du tetrathiafulvalène (ETTFS) symétriques. Cependant, l'augmentation du nombre d'hétérocycles s'est révélée limitée, ces résultats nous ont amenés à la synthèse de nouveaux espaceurs: dithiényl- et difurylpolyènes dont les propriétés optiques et électrochimiques révèlent que l'augmentation du nombre de doubles liaisons diminue les valeurs des potentiels d'oxydation et conduit à un déplacement bathochrome du maximum d'absorption, avec une diminution importante du gap homo-lumo. Enfin, les enseignements tirés de cette dernière phase de ce travail ont permis de définir des précurseurs dont l'électropolymérisation a conduit à de nouveaux polymères conjugues dérivés du furanne qui sont les plus conducteurs connus jusqu'à présent.
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Bulut, Ibrahim. "Synthèse et caractérisation de matériaux semi-conducteurs pour la conversion photovoltaïque". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAE005/document.
Streszczenie:
L’objectif de cette thèse consiste à développer des matériaux semi-conducteurs organiques efficaces pour le photovoltaïque organique. Le travail est focalisé sur l’optimisation de matériaux à caractère donneur d’électrons pour la préparation de dispositifs à hétérojonction volumique, en association avec un dérivé de fullerène comme matériau à caractère accepteur d’électrons. Plus particulièrement, il s’agit de réaliser une étude d’optimisation systématique de deux familles de référence (respectivement macromoléculaire et moléculaire) issus du laboratoire, qui ont déjà conduit à des performances photovoltaïques intéressantes. Pour cela, nous avons suivi une démarche rigoureuse et systématique en ciblant les paramètres chimiques les plus pertinents à faire varier. Afin de déterminer les propriétés des nouveaux matériaux ainsi synthétisés, des caractérisations spectroscopiques, électrochimiques, structurales, de transport de charge et photovoltaïque ont systématiquement été effectuéThe aim of this thesis is to develop efficient semi-conducting organic materials for organic photovoltaics. This work is focuses on the optimization of electron-donor organic semiconductors for the preparation of bulk heterojunction devices, in blend with a fullerene derivative used as electron-acceptor material. More specifically, it is to perform a systematic optimization study of two reference families (macromolecular and molecular respectively) from the laboratory, which have already led to interesting photovoltaic performances. For this, we followed a structured and systematic approach targeting the most relevant chemical parameters to be varied. To determine the properties of new materials synthesized, spectroscopic, electrochemical, structural, charge transport and photovoltaic characterizations were systematically made
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Saba, Johan. "Electrodéposition de polymère conducteur électronique sur des fibres de carbone greffées de nanotubes de carbone". Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2012. http://www.theses.fr/2012DENS0073.
Streszczenie:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet ANR « PROCOM » du programme Matériaux et Procédés dont le coordinateur est EADS IW. Elle a eu pour objectif la mise en place et le développement d’un procédé industrialisable consistant en la fabrication de renforts fibreux pour les composites de haute performance. Elle intègre des nouveaux concepts à nano/micro-échelles et un traitement de surface par voie électrochimique. Les travaux de cette thèse présentent la synthèse d’un polymère conducteur électronique, le polypyrrole, par voie électrochimique, effectuée à la surface de renforts hybrides qui sont des fibres de carbone greffées de nanotubes de carbone (NTCs). Dans un premier temps il s’agit d’optimiser la synthèse du polymère et d’observer l’influence des différents paramètres liés à l’électrochimie sur le taux de dopage et l’épaisseur du film polymère. Les paramètres étudiés étant le potentiel appliqué, le temps de polymérisation, la nature de l’électrolyte et le dopant. Puis il s’agit d’évaluer l’influence du dépôt de polymère sur trois paramètres très importants. Ces paramètres sont la conductivité électrique, les propriétés mécaniques et l’accrochage des NTCs à la surface de la fibre de carbone. Les propriétés électriques sont importantes car ces composites seront utilisés pour le fuselage d’aéronefs qui doivent pouvoir dissiper le courant en cas de foudre. Les bonnes propriétés électriques intrinsèques des NTCs ainsi que l’utilisation d’un polymère conducteur ont permis d’améliorer les propriétés conductrices du renfort. Le polymère joue également le rôle d’interface entre le renfort qui est la fibre hybride et la matrice dans le but d’améliorer les propriétés mécaniques du matériau final. Cependant pour améliorer l’interface différents pré-traitements ont été effectués, tels qu’un traitement thermique, une fonctionnalisation de surface par plasma et le greffage d’une couche d’accroche. Enfin, le polymère joue un rôle protecteur au niveau de la dissémination des NTCs dans l’atmosphère afin d’éviter tout risque sanitaire. Dans un deuxième temps, un système permettant l’électropolymérisation des fibres hybrides en continu a été mis au point en vue de la réalisation d’un procédé pilote par les partenaires industriels du projetThis thesis is part of the ANR project “PROCOM” from the Mat&Pro program whose coordinator is EADS IW. The aim of the project is the development of a process likely to be scaled up industrially to produce fibrous reinforcements for high performance composites. The project incorporates new concepts in nano / micro-scale and an electrochemical surface treatment. This PhD work presents the synthesis of an electronically conductive polymer (polypyrrole) by an electrochemical route, on the surface of hybrid reinforcements which are carbon fibers grafted by carbon nanotubes (CNTs). At first, the polymer synthesis has been optimized and the influence of different electrochemical parameters on the doping level and the thickness of the polymer layer was investigated. The parameters studied were the applied potential, the polymerization time, the nature of the electrolyte and the dopant. Then, the influence of polymer deposition on three very important parameters was considered. These parameters are the electrical conductivity, the mechanical properties and the adhesion of CNTs on the surface of the carbon fibers. The electrical properties are important because these composites are intended to be used for the fuselage of aircraft that must be able to dissipate the current from lightning. Good intrinsic electrical properties of CNTs and the use of a conductive polymer have improved the conductive properties of reinforcements. The polymer, which is at the interface between the reinforcing hybrid fibers and the matrix, is expected to improve the mechanical properties of the final material. However, to improve this interface different pre-treatments were carried out, such as heat treatment, plasma surface functionalization and incorporation of a grafting layer. Finally, the polymer plays a protective role in the dissemination of CNTs in the atmosphere in order to avoid any health risk. In a second step, a system for the electropolymerization of hybrid fibers in continuous was implemented with the aim of developing an industrially scalable process
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Ménard, Etienne. "Techniques d'impression et matériaux semi-conducteurs pour l'électronique plastique". Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351338.
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Perruchas, Sandrine. "Synthèse de matériaux moléculaires cristallins engageant des clusters octaédriques de rhénium chalcogénés : Electrocristallisation confinée et polymorphisme". Palaiseau, Ecole polytechnique, 2003. http://www.theses.fr/2003EPXX0020.
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Djoko, Kamwa Ghislain. "Fluctuations supracondictrices dans les conducteurs organiques quasi-1D". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2007. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4778.
Streszczenie:
L'origine des déviations observées aux basses températures sur la conductivité des matériaux organiques quasi-1D reste à ce jour contreversée. Il est établi pour ces matériaux que les fluctuations magnétiques y sont présentes. L'objectif visé par notre travail est d'évaluer l'influence des fluctuations supraconductrices induites par l'antiferromagnétisme dans les conducteurs quasi-1D. Il ressort de nos calculs que la paraconductivité à un canal (Cooper), calculée à partir du courant de paires coïncide à celle d'Aslamazov-Larkin. Pour une dimension spatiale donnée, plus l'anisotropie est prononcée plus les fluctuations deviennent importantes. Dans le cas quasi-1D avec mélange des canaux de Cooper et de Peierls, on retrouve le résultat d'Aslamazov-Larkin à une constante près. Nos résultats s'accordent qualitativement aux données expérimentales avec un paramètre d'anisotropie fortement influencé par la pression. De même, on remarque que la pression lorsqu'elle augmente diminue les fluctuations supraconductrices. En outre l'interférence des canaux augmente la conductivité des conducteurs organiques quasi-1D de manière significative.
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Oliveira, Ione Maria Ferreira de. "Films de polypyrroles fonctionnalisés contenant des microparticules de métaux nobles ou des complexes du rhodium (III) : application de ces matériaux moléculaires d'électrode en hydrogénation électrocatalytique". Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10075.
Streszczenie:
Ce travail est consacré à la préparation, à la caractérisation et aux applications dans le domaine de l'hydrogénation électrocatalytique d'électrodes modifiées (em) par des films de polypyrroles fonctionnalisés. Les em par des films de polypyrroles substitues par des groupes cationiques (groupes alkylamonium ou pyridinium) et dans lesquels des microparticules d'un catalyseur hétérogène (pd(0) ou rh(0)) ont été incorporées, présentent une grande stabilité et une forte efficacité catalytique pour l'hydrogénation de substrats organiques, malgré les très faibles quantités de métaux déposées. Une étude de la structure et de la composition élémentaire du polymère a été réalisée par microscopie électroniqueà balayage et spectrométrie d'émission auger. L'étude électrochimique de complexes |rh#i#i#i(l)#2cl#2|#+, ou l est une 2,2-bipyridine substituée par des groupes pyrrole, a montré qu'il était possible de préparer par leur électropolymérisation des films de polymères stables conservant l'électroactivité et l'activité catalytique de ces complexes. L'utilisation de ces matériaux d'électrode purement moléculaires pour l'hydrogénation électrocatalytique de composés organiques est l'application d'un concept nouveau et original dans ce domaine d'électrosynthèse
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Boulon, Marie-Emmanuelle. "Bistabilité des matériaux moléculaires : de la structure à la photocommutabilité". Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S043.
Streszczenie:
La possibilité de créer des matériaux multifonctionnels rend les matériaux moléculaires particulièrement intéressants pour la miniaturisation des dispositifs électroniques. D’autre part, la bistabilité est une propriété nécessaire pour de nombreuses applications notamment pour l’électronique et les mémoires informatiques. Nous présentons ici deux exemples de bistabilité. Le premier concerne la réorganisation des charges portée sur les molécules de bis(éthylènedithio)tétrathiofulvalène (ET) par activation thermique dans un matériau multifonctionnel associant un sous-réseau organique constitué de molécules conductrices (les molécules de ET) et un sous-réseau inorganique porteur d’un spin (l’ion FeIII du complexe hexacyanoferrate). Dans le but d’étudier la bistabilité de ce système, après la synthèse par électrocristallisation, la structure cristallographique a tout d’abord été résolue à différentes températures. Des mesures physiques en température, conductivité électronique et de résonnance paramagnétique électronique (RPE), complètent la description de la transition thermique mise en évidence. Le second exemple de bistabilité est la commutation de spin thermique et photo-induite dans des complexes à base de FeII. La première étape de ces recherches a consisté en l’élaboration d’un montage optique permettant d’effectuer des mesures physiques sous irradiation et adaptable à plusieurs expériences. Des mesures de susceptibilité magnétiques en température et sous irradiation ont permis de mettre en évidence la transition thermique de nos systèmes et l’effet LIESST (Light Induced Exited Spin State Trapping) pour l’un d’entre euxCombining multiple properties into one material turns molecular materials very attractive. Moreover, bistability is often a necessary condition to manage electronic or memory devices. We present here two examples of bistabiliy. The first one consists in a thermo-activated charge re-organization on bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene (ET) molecules in a multifunctional material which associates an organic sub-lattice containing conductive moieties (ET molecules) and an inorganic sub-lattice containing spin (on the FeIII ion in the hexacyano-ferrate complex). Aim at describing the bistability of this system, after synthesis by electrocrystallization, crystallographic structure has been solved at different temperatures. Physical measurements under thermal variation were carried out to complete the description of the phenomena we evidenced. The second example is the spin change in FeII based complexes. First step was to elaborate an optical montage allowing under irradiation measurements suitable for various experiences. Magnetic susceptibility measurements were performed. Thermally and optically induced spin change (called LIESST effect for Light Induced Exited Spin State Trapping) were evidence
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Pereira, Marco. "Etude des propriétés électromécaniques de semi-conducteurs organiques". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0271/document.
Streszczenie:
L’opinion publique est consciente que l’électronique qui nous entoure présente un coût de développement et de production important en plus d’un impact environnemental non négligeable. C’est dans le but de résoudre ces inconvénients que l’électronique organique est étudiée et développée. L’électronique organique a été introduite par la découverte de polymères conducteurs, par les prix Nobel de chimie de l’année 2000, Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid et Hideki Shirakawa. Depuis lors cette technologie c’est grandement développée, on note ainsi de nos jours la commercialisation des écrans OLED (Organic Light Emitting Diode) mais aussi d’autres composants organiques comme les MEMS (Micro ElectroMechanical System), des systèmes liant l’électronique et la mécanique. Ces MEMS organiques sont de plus en plus étudiés et développés dû à une plus grande flexibilité des semi-conducteurs organiques par rapport à leurs homologues inorganiques. Cependant, même si la recherche sur la mécanique des polymères et l'électronique des semi-conducteurs organiques est avancée, l'interaction électromécanique de ces semi-conducteurs n'est que peu étudiée. Néanmoins, il est nécessaire de comprendre cette interaction pour développer l'électronique flexible de demain. L'objectif de ces travaux est donc d'approfondir les connaissances sur l'interaction électromécanique au sein des semi-conducteurs organiques et de développer des outils/méthodes facilement transposables à l'étude de nouvelles molécules. Pour mieux comprendre l'interaction entre la déformation de la structure des semi-conducteurs et leur réponse électrique, ces derniers sont fabriqués sous forme de monocristaux pour étudier un arrangement moléculaire parfait, sans défauts, dans les trois dimensions de l'espace. Ainsi donc dans un premier temps, l'influence de la structure moléculaire sur la mobilité des charges a été étudiée dans le cas du rubrène. Même s'il est majoritairement avancé que la distance intermoléculaire est la raison de la variation de mobilité dans le rubrène, il s'avère que la réponse électrique dépend en réalité d'un réarrangement moléculaire et de la variation d'une multitude de paramètres intra/intermoléculaires modifiant le couplage électronique entre molécules. Dans un deuxième temps, la réponse électromécanique de transistors, à diélectrique d’air, à base de rubrène a été étudiée. Dans ces systèmes plus complexes, plusieurs paramètres sont modifiés lors de la déformation. A l'aide du facteur de jauge, il est possible de mettre en évidence que la réponse électromécanique de ces transistors dépend majoritairement de la modification mécanique et électrique du contact entre le semi-conducteur et les électrodes. La forte amélioration de la réponse électrique des transistors a permis la fabrication de capteurs de forces capables de mesurer des forces de l'ordre de 230 nN. Finalement, les méthodes développées et utilisées lors de ces travaux ont été utilisées pour amorcer la fabrication et caractérisation électrique de transistors à base de pérovskites hybrides, dans le but d'étudier l'interaction électromécanique de ces matériaux émergentsThe public mind is aware of electronics drawbacks, the costs of development and production are important and the environmental impact can be denied. In order to solve those downsides, the organic electronics is studied and developed. This electronics have been introduced with the discovery of conductive polymers by the Nobel prices of chemistry from the year 2000, Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid et Hideki Shirakawa. Since then, this technology has been widely developed and nowadays OLED (Organic Light Emitting Diode) screens as well as others devices like MEMS (Micro ElectroMechanical System), systems connecting electronics and mechanics, are commercialized. Those organic MEMS are more and more studied and developed due to a better flexibility of the organic semiconductors compared to the inorganic ones. However, even if the research on the polymer mechanics and semiconductor electronics is advanced, the electromechanical interaction of the organic semiconductors is poorly studied. Nevertheless, it is necessary to understand this interaction in order to develop the flexible electronics of tomorrow. Thus, this work has been focused on investigating the electromechanical interaction inside the organic semiconductors and developing tools/methods usable to study with ease new molecules. To better understand the electromechanical interaction between molecular structure and electrical response, the semiconductors are shaped into single crystals, in order to study a perfect molecular layout, without imperfections, in the three space dimensions. Hence, in the first instance, the influence of the molecular structure on the charge mobility was studied on rubrene. Even if is commonly assumed that the variation of the intermolecular distance causes the mobility changes inside rubrene, it turns out that this electrical variation is due to a reorganization of the molecules and variations of multiples inter/intramolecular parameters which modify the electronic coupling. In the second instance, the electromechanical response of air-gap transistors based on rubrene has been studied. In this more complicated systems, multiple parameters variate during the deflection. With the use of Gauge factor, it is possible to prove that the electromechanical response of those systems depends mainly on the mechanical and electrical modification of the interface electrodes/semiconductor. The high improvement of the electrical response of those air-gap transistors has been used to fabricate pressure sensors capable to detect forces as small as 230 nN. Finally, the methods developed during the previous works have been used to start the synthesis and characterization of hybrid perovskite transistors in order to study the electromechanical interaction of those emerging materials
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Sergent, Alessandra. "Métallopolymères des éléments f : nouveaux matériaux hybrides semi-conducteurs phosphorescents pour les diodes électroluminescentes organiques". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840219.
Streszczenie:
Ce travail de thèse porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de métallopolymères conjugués des éléments f en but d'utiliser ces matériaux comme composants actifs de diodes électroluminescentes. En effet, les ions lanthanides possèdent des propriétés d'émission intéressantes dans le cadre de nos applications. La chaine polymère permet quant à elle l'introduction de groupements transporteurs de charges. Ces matériaux devraient donc réunir les caractéristiques requises (transport des charges et émission) pour être utilisés dans des PLEDs (Polymer Light-Emitting Diodes), lesquelles emploient pour leur fabrication des techniques de dépôts en solution. Les PLEDs présentent l'intérêt d'avoir une structure simplifiée par rapport aux OLEDs (Organic Light-Emitting Diodes) qui sont construites par juxtaposition de couches successives de petites molécules évaporées sous vide.La synthèse de trois séries de polymères conjugués a été réalisée. La réaction de polymérisation utilisée s'effectue selon un couplage de Suzuki-Miyaura entre des motifs fluorènes et des monomères porteurs de groupements carbazoles et/ou benzimidazoles permettant de coordiner l'ion lanthanide. Plusieurs métallopolymères ont également été isolés. Les composés synthétisés ont été caractérisés par analyse élémentaire, RMN et chromatographie par exclusion stérique. Des études de photoluminescence sur ces composés en présence ou non d'ions lanthanides luminescents ont été effectuées. Enfin, les polymères et métallopolymères ont été utilisés dans la conception de diodes électroluminescentes.
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Javidan, Azarang. "Synthèse et étude de nouveaux matériaux organiques cristallins conducteurs issus de précurseurs de type tétrachalcogénofulvalène". Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20128.
Streszczenie:
Suite a une etude bibliographique sur les metaux organiques, trois series de molecules nouvelles de type tetrachalcogenofulvalene ont ete selectionnees comme precurseurs potentiels de materiaux hautement conducteurs. Ces composes dissymetriquement substitues sont des hybrides bases sur les bedt-ttf, bedo-ttf, tmtsf et tsf qui sont des molecules bien connues pour leur aptitude a donner des sels supraconducteurs. En outre, la plupart de ces precurseurs ont ete fonctionnalises par un ou deux groupe(s) hydroxymethyle(s) dans le but d'augmenter via des liaisons hydrogenes la stabilite electrique des sels resultants. Ces nouveaux composes ont ete prepares dans une etude comparative, selon deux strategies : un procede decouplage croise de chalcogenones et une reaction de type wittig. Ensuite, avec la vingtaine de precurseurs obtenus ont ete prepares des complexes de transfert de charge avec le tcnq et des sels d'ions radicaux synthetises par electrocristallisation galvanostatique. Tous ces materiaux ont ete caracterises du point de vue de leur proprietes electriques. Enfin leur structure cristalline a ete determinee quand la qualite des cristaux isoles l'a permis.
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Darchy, Léa. "Nanotubes de carbones semi-conducteurs pour cellules solaires organiques". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00919656.
Streszczenie:
Les nanotubes de carbone (NTC) constituent un matériau prometteur pour l'électronique organique que ce soit comme conducteurs ou semi-conducteurs. Cependant, les applications des NTC semi-conducteurs sont plus longues à voir le jour car les NTC semi-conducteurs sont synthétisés en mélange avec des NTC métalliques. L'approche de notre laboratoire vise à supprimer la conductivité des NTC métalliques grâce à une fonctionnalisation chimique et sélective afin d'éviter la séparation des deux types de NTC. Cette étude a consisté à adapter et utiliser les NTC semi-conducteurs obtenus par fonctionnalisation dans la matrice active de cellules solaires organiques. La démarche s'est organisée en quatre temps avec tout d'abord la purification des NTC en grande quantité pour produire un matériau abondant en solution et avec l'adaptation de la fonctionnalisation chimique sélective des NTC métalliques. La fonctionnalisation par le diazoéther a permis d'obtenir une sélectivité supérieure à 15 contre 4 à 10 avec les réactifs diazonium et diazoester. Dans un deuxième temps, l'étude physicochimique des composites NTC-matériau donneur (P3HT ou oligomère QTF8) a mis en évidence une forte affinité et une structuration particulière du matériau donneur autour des NTC. Enfin, l'effet de l'incorporation de NTC fonctionnalisés et de leur orientation dans le composite a été étudié en configuration transistors et cellules solaires organiques. L'intégration des NTC dans des cellules à hétérojonction en volume a notamment conduit à la conception d'une nouvelle configuration de cellule solaire plus appropriée pour l'orientation électrique.
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Bouguessa, Sabrina. "Synthèse de TTF et BI-TTF à ligands azotes, précurseurs potentiels de sels à propriétés électriques et magnétiques : Etude préliminaire des matériaux résultants". Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20013.
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Bouhadid, Myriam. "Conception, caractérisation et mise en œuvre de matériaux organiques conducteurs pour des applications dans le domaine des capteurs chimiques". Pau, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/41/98/89/PDF/TheseBouhadid.pdf.
Streszczenie:
L’objectif de nos travaux est la réalisation d’un capteur d’ammoniac ayant une couche sensible tout organique capable de détecter et de doser l’ammoniac sur site et en temps réel. L’ensemble des étapes nécessaires à la conception d’un capteur de la synthèse à l’évaluation des performances sont présentées. Les choix du matériau et de sa synthèse ont été faits dans le but de rendre la conception du capteur transférable en milieu industriel. Le matériau ainsi choisi a été caractérisé pour s’assurer de sa capacité à s’intégrer dans le dispositif de détection. La mise en place d’une chambre d’exposition a permis d’évaluer les performances des capteurs dans une atmosphère contrôlée en température, humidité relative et concentration en ammoniac. Une étude des grandeurs d’influence comme la température et l’humidité relative a été réalisée. Les performances des capteurs ainsi réalisés ayant pour couche sensible un composite tout polymère à base de polyaniline montrent que ces dispositifs, sans développement supplémentaire, peuvent déjà concurrencer les capteurs d’ammoniac sur le marché en termes d’étendue de mesure, de temps de réponse, de durée de vie… De plus, ces capteurs présentent un avantage non négligeable en levant le verrou technologique de la réversibilité des réponses permettant ainsi d’utiliser le capteur sans intervention extérieure entre deux mesures de pollution atmosphériqueThe main objective of this project was to prepare, study and test new generation of chemical sensors based on conducting polymer composite material. All the steps concerning the feasibility of the sensors have been studied. The active layer was made of composite containing intrinsically conducting polymers as polyaniline (Pani). The synthesis of the conducting composites was optimized and obtained with an environmental friendly process (no acid nor organic solvent) at low cost and thus easy to scale up. Several composites made of polyacrylate/polyaniline were obtained, parameters as dopant chemical nature and polyaniline content were studied. To answer the fundamental questions and to reach the applications mentioned, the structure and several physico-chemical properties (composite formulation, response to gas exposure, signal treatment…) were studied in details on samples and devices that are prepared and characterized in a systematic and controlled way. The procedure to test these new sensors has been optimized in a climatic chamber previously calibrated to control the temperature, the relative humidity and the ammonia concentration parameters. Performances of the sensors were then carried out in terms of reproducibility, sensibility, reversibility, selectivity… Effects of specific conditions as humidity, temperature, and more commonly ageing study were studied and the sensor response was recorded to certify the gas sensor safe for use in hazardous location. This study demonstrated the feasibility of whole polymer (polyaniline composite) sensors to detect ammonia. Moreover, all the performances of this new chemical sensor are in line with the market needs in terms of response time, sensitivity, reproducibility. At last, these sensors introduce a breakthrough technology since their response is reversible with no need of servicing or calibration between two exposures. This feature is very interesting in terms of time-life and cost
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Pagoaga, Bernard. "Synthèse de nouveaux matériaux semi-conducteurs dérivés du pérylène pour l'électronique organique". Thesis, Reims, 2012. http://www.theses.fr/2012REIMS020/document.
Streszczenie:
Ce travail de thèse porte sur l'étude de dérivés du pérylène-3,4:9,10-tétracarboxylique acide diimide comme semi-conducteurs pour l'électronique organique, et plus particulièrement pour la réalisation de transistors organiques à effet de champs. Les objectifs de ce travail sont la synthèse de dérivés du pérylène à l'aide entre autres de réactions d'halogénation ou de couplage de Suzuki-Miyaura, et la fabrication de transistors organiques à effet de champs. Dans un premier temps, une large gamme de dérivés du pérylène a été synthétisée et caractérisée. Des études spectroscopiques et électrochimiques ont pu être menées, notamment afin de déterminer les énergies des orbitales frontières de nos molécules. Puis dans un second temps, la réalisation de transistors organiques à effet de champs a été mise en oeuvre, en commençant par un gros travail d'optimisation des conditions de formulation des encres, de dépôt et de traitement du film. Puis ces transistors ont été caractérisés en mesurant les courants drain-source. Mots-clés : semi-conducteur, pérylène, transistor organique à effet de champs, couplage de Suzuki-Miyaura, impression jet d'encreThis study deals with the synthesis of perylene-3,4:9,10-tetracarboxylic acid bisimide derivatives and their use as semi-conductors for organic electronics, and more specifically for the realization of organic field-effect transistors. The goals of this study are the synthesis of perylene derivatives, using halogenation reactions or Suzuki-Miyaura coupling, and the fabrication of organic field-effect transistors.In the first part of the work, a wide variety of perylene derivatives has been obtained and fully characterized. Spectroscopic and electrochemical studies have been performed to determine energy levels of the frontier orbitals.In the second part, the making of organic field-effect transistors was realized, beginning with the research of optimal conditions for ink formulation, deposition and annealing of the film. Then those devices have been characterized by measuring the source-drain current.Keywords: semi-conductor, perylene, organic field-effect transistor, Suzuki-Miyaura coupling, ink jet printing
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Kwon, Chai-Won. "Nouveaux matériaux d'électrodes hybrides ou nanocristallins pour batteries au lithium". Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12528.
Streszczenie:
Trois voies de recherche ont été explorées, portant sur des matériaux d'électrodes pour batteries au lithium. La première concerne des systèmes hybrides à structure lamellaire, synthétisés par intercalation de polymères conducteurs dans une structure hôte bidimensionnelle de façon à accroître la bidimensionnalité tout en stabilisant la structure. La deuxième porte sur des nanohybrides de type "core-shell", c'est-à-dire qui sont constitués de nanoparticules d'oxydes enrobées par des polymères conducteurs. La troisième voie de recherche explore des oxydes nanocrystallins originaux dont le comportement électrochimique s'explique en faisant intervenir le greffage réversible des ions lithium sur la surface des nanograins.
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Carcel, Carole. "Synthèse d'oligoTTF à lien saturé, fonctionnalisé et conjugué : Caractérisation électrochimique et formation de matériaux". Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20163.
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Moreaud, Nathanae͏̈l. "Etude et caractérisations des : matériaux semi-conducteurs grand gap 3C-SiC/Si et hétérostructures GaAlN/GaN/GaAlN - matériaux hybrides monophase organiques-inorganiques". Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20069.
Streszczenie:
Ce travail de recherche s'articule autour de deux themes. Le premier porte sur l'etude de semi-conducteurs a large bande interdite. Les materiaux etudies sont le sic, le gan, le gaaln ainsi que des heterostructures gaaln/gan/gaaln. Le deuxieme porte sur des materiaux hybrides organiques-inorganiques. Les investigations menees sur les couches minces de carbure de silicium (polytype 3c) deposees sur substrats silicium par depot chimique en phase vapeur ont montre la qualite monocristalline des echantillons, ainsi que la faible densite de dislocations des couches tres peu contraintes. L'analyse par spectroscopie de photoluminescence des materiaux constituant les puits quantiques a mis en evidence l'excellente qualite des echantillons de gan et de gaaln elabores par mocvd sur substrat d'alumine. L'etude des proprietes optiques des heterostructures de gaaln/gan/gaaln a conduit a la verification de la presence de forts champs electriques dans les puits quantiques engendres par les effets de polarisation spontanee et piezoelectrique. Il a ete montre que ces phenomenes ont pour consequences de decaler vers le rouge la transition de luminescence correspondant aux puits quantiques pour les epaisseurs superieures a 40 angstroms. La derniere partie de ce travail porte sur les resultats collectes lors de l'etude de materiaux hybrides organiques-inorganiques. Le procede sol-gel permet l'obtention en une seule etape chimique, a temperature ambiante, d'un solide compose d'un ligand organique complexe a un ion lanthanide permettant ainsi, par transfert d'energie du ligand vers l'ion metallique, d'exalter les proprietes de luminescence de ces materiaux.
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Jarboui, Adel. "Elaboration, caractérisation et étude des propriétés physico-chimiques des matériaux conducteurs pour les cellules photosolaires organiques solides". Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC160.
Streszczenie:
Dans ce travail, nous développons des cellules solaires à colorant dites cellules de Grâtzel (DSSC) où nous avons remplacé le couple redox transporteur de trous 131I- par un polymère conducteur (PC) généré par photopolymérisation électro-assistée in situ (PEP). Ni l'utilisation d'un PC comme transporteur de trou, ni celle de le produire par PEP d'un monomère oxydable ne constituent une nouveauté. Néanmoins, l'innovation dans notre travail consiste en deux points: i) Utiliser pour la première fois l'eau comme solvant au lieu d'un solvant organique (acétonitrile) pour générer le PC par PEP. L'eau permet d'abaisser drastiquement le potentiel d'oxydation des monomères organiques. Cet abaissement de potentiel permet d'utiliser un monomère commercial le 3,4-éthylènedioxythiophène au lieu de son dimère beaucoup plus cher et utilisé jusque-là dans pour les processus de PEP à cause de son faible potentiel d'oxydation. Ii)Utiliser des colorants purement organiques pour réaliser le processus PEP ce qui a permis d'améliorer considérablement le rendement de ces cellules. Les colorants organométalliques à base de Ru se sont avérés moins stable et donc moins efficaces dans les processus PEP aussi bien dans tous les milieux étudiés. Les résultats de notre travail sont inédits et grâce à cette méthode écologique, innovante et facile à mettre en œuvre, nous avons pu obtenir des cellules ayant de bons rendements et dont le coût peut être réduit considérablement par l'utilisation d'un colorant organique à faible coût de synthèseIn this work, we have develop dye sensitized solar cens namely Grâtzel cells (DSSC), where we have replaced the 1371" redox couple used as hole transporting material (HTM), by a conducting polymer (CP) generated using in situ electro¬assisted photopolymerization (PEP). The use of a CP as HTM, nor the production of CP by PEP of oxidizable monomer do not constitute a novelty. However, innovation in our work consists of two points: i)Use of water as a solvent for the first time, instead of organic ones (acetonitrile) to generate the PC by PEP. The water lowers drastically the oxidation potential of the organic monomers. This lowering of oxidation potential allows to use a commercial monomer 3,4-ethylenedioxythiophene instead of its dimer much more expensive, which is used hitherto in for the PEP process because of its low oxidation potential. Ii)Use of purely organic dyes to achieve the PEP process allowing a significant improve of the performance of these cells. Ru-based organometallic dyes were found to be less stable and therefore less effective in the PEP process in both media. The results of our work are unreleased and with this ecological, innovative and easy-to-implement method, we have obtained cells having good yields and the cost of which can be significantly reduced by the use of an organic dye of low-cost synthesis. The redox potentials of each of these two dyes. It emerges that: i) the use of the aqueous medium used to prepare the polymer PEP EDOT monomer, which is almost impossible in organic medium, and ii) that the two parameters to be considered to perform a process in situ PEP leading to a good conductive polymer, are the oxidation potential (or rather of the beginning of oxidation) of the monomer and the redox potential of the dye; the former must be lower than the second. The fourth chapter of the manuscript corresponding to the fourth publication. - Solid-State Dye-Sensitized Solar Cells Based on Poly (3,4-ethylenedioxypyrrole) and Metal-Free Organic Dyes Two organic dyes and the D35 D21L6 tested and yields of cells obtained are compared with those obtained from to tell-based PEDOP obtained using the Z907. All redox potentials of these dyes are higher than the oxidation potential of EDOP, which is favorable for E CEP in situ process of this monomer. The DSSCs based D35 gives a yield (4. 34%) higher than the yield of cell-based D21L6 (3. 05%) and performance of cells made of Z907 (0. 46%). This difference is attributed to the difference in redox potential of these dyes (D35 1. 16V / SHE D21L6 1. 10 V / V 1. 05 Z907 and ESH / ESH) following the same order of photoconversion efficiencies corresponding DSCs. These results confirm that the oxidation potential of the monomer and the redox potential of the dye are the two parameters that govern the efficiency of a PEP process on a TiO2 electrode modified with a dye and therefore have a direct influence on the photo-conversion efficiency of DSSCs. The manuscript ends with a conclusion in which Mr. Jarboui summarizes the results and presents perspectives. It proposes to continue to study the DSCs with the addition of additives that can improve yields or other monomers low oxidatior potential. These monomers can be studied to improve hole transport in solids DSSCs; eg polycarbazole known for his good character carrier holes
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Desmarets, Christophe. "Synthèse d'aryl et de polyarylamines par catalyse au nickel pour le développement de nouveaux matériaux conducteurs". Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10111.
Streszczenie:
Les travaux de cette thèse décrivent la mise au point de nouveaux catalyseurs de nickel pour la réaction d'arylamination ainsi que la caractérisation physicochimique des (poly)arylamines préparées. Dans une première partie, le catalyseur Ni(0)/bpy a été utilisé pour la synthèse de di- et de triaminobenzènes à partir de chlorures d'aryle. Parmi les nouveaux composés préparés, les 1,3,5-tris[4-aminophényl]benzènes ont montré un comportement électrochimique très original et la formation de complexes de transfert de charge a été mise en évidence au cours de leur oxydation. La seconde partie du mémoire décrit le développement d'un nouveau catalyseur au nickel ligandé par un carbène N-hétérocyclique, SIPr. De champ d'application nettement plus large que le catalyseur Ni(0)/bpy, il permet l'arylation efficace de toutes les classes d'amines. La synthèse, à l'aide du catalyseur Ni(0)/SIPr, de nouvelles naphthidines, oxydables en di(radicaux cations) stables, est finalement décriteThis work describes the preparation of new nickel catalysts for C-N cross coupling reactions and the physicochemical caracterisation of new polyarylamines synthetised. In a first part, the Ni(0)/bpy catalyst was used for the synthesis of di- and triaminobenzenes from aryl chlorides. Among products prepared, 1,3,5-tris[4-aminophenyl]benzenes showed a original electrochemical behaviour and the formation by oxidation of charge transfert complexes was demonstrated. In the second part, the development of a new nickel catalyst, noted Ni(0)/SIPr in which nickel is coordinated by a N-heterocyclic carbene is described. Contrary to the Ni(0)/bpy catalyst, the Ni(0)/SIPr reagent is efficient for the arylation of all classes of amines. The synthesis of new naphthidines using the Ni(0)/SIPr catalyst, and their oxidation into stable di(radical cation) is finally reported
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Llop, Xavier. "Réalisation et caractérisation de microfibres optiques plastiques scintillantes". Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30205.
Streszczenie:
Le developpement de la physique des particules fait apparaitre un interet croissant pour des detecteurs disposant d'une haute resolution spatiale et temporelle. Les microfibres optiques plastiques scintillantes permettent de repondre a ces exigences. Les travaux de recherche presentes dans ce memoire traitent de la realisation et la caracterisation de fibres optiques scintillantes de faible diametre. Une premiere partie est consacree au rappel des caracteristiques principales des fibres optiques en polymere. Les phenomenes de luminescence et les mecanismes qui la gouvernent, avec un interet particulier pour la scintillation sont ensuite developpes. Les choix des materiaux de coeur et des dopants sont justifies. Deux techniques de fabrication de microfibres sont proposees. La premiere consiste a remplir des capillaires en verre de 100 microns de diametre avec un polymethylphenylsiloxane commercial. Les avantages des siloxanes sur le polystyrene comme materiau de coeur sont ensuite detailles. Differents essais sont effectues afin d'ameliorer la transmission de la lumiere dans les microfibres obtenues. Le deuxieme axe de recherche concerne la realisation de faisceaux de microfibres de 50 microns de diametre par etirage secondaire d'un assemblage de 331 fibres meres, en polystyrene, de 1 mm de diametre. Une solution au probleme de retrait des fibres meres lors de l'etirage secondaire est donnee. Les faisceaux de microfibres obtenus sont caracterises par leur longueur d'attenuation. Une interpretation de la degradation de la transparence entre les fibres meres et les microfibres est proposee
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Boukerma, Kada. "Propriétés interfaciales de nouveaux composites conducteurs à base de polypyrrole utilisés comme charge pour des polymères thermoplastiques". Paris 7, 2005. http://www.theses.fr/2005PA077198.
Streszczenie:
Dans ce travail, nous nous sommes intéressés, dans un premier temps à la préparation d'une série de poudres de PPy à dopage mixte (Cl/AOT) et (HSCVAOT) par une polymérisation oxydative en utilisant le surfactant anionique di(2-éthylhexyl) ester de l'acide sulfosuccinique (AOT). Les résultats de l'analyse élémentaire et l'XPS ont montré que le surfactant est incorporé dans la structure de polypyrrole et améliore la conductivité à une valeur optimale correspondant à un rapport Py/AOT= 7/1. En outre, le surfactant minimise l'énergie de surface des ces poudres de PPy, ce qui améliore leur dispersion et leur adhésion dans une matrice de polypropylène ainsi que la conductivité du composite final PP/PPy-AOT. Dans un second temps, nous avons mené une étude physicochimique de nouveaux composites argile/PPy et carbure de silicuim/PPy, en terme de composition chimique en surface par XPS et des mesures de conductivité électriques et enfin une étude morphologique et mécanique des polymères chargés par ces composites. Nous avons mis en évidence le rôle du surfactant acide dodécylbenzosulfonate (DBSA) sur ces propriétés et avons conclu que les surfactants sont un composants essentiel pour le développement de nouvelles charges conductrices à base de polypyrroleIn this work, we report first on the preparation of a series of PPy powders by oxidative polymerization in aquous soulution with mixed doping (Cl/AOT) and (HSCVAOT) by using an anionic surfactant, sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT). Elemental Analyses and XPS confirmed that the surfactant is incorporated into the PPy structure. The addition of AOT enhance the conductivity of PPy with an optimal value corresponding to molar ratio Py/AOT =7/1. Moreover the surfactant has the effect to minimize the surface energy of PPy, which improves their dispersion and their adhesion in a matrix of polypropylene as well as the conductivity of the final composite obtained PP/PPy-AOT. In the second time, we investigated the physico-chemical properties of new clay/PPy and silicon carbide/PPy composites. We characterized them in terms of chemical composition on the surface and the bulk by XPS and elemental analysis, and conductivity measurements. In addition the morpholocical and mechanical properties were investigated for this new composites filled polymers. We have shown the surfactants (here DBSA) has a dramataic effect on these physicochemical properties and that they constitute an essentiel building block in the development of novel fillers based on polypyrrole
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Rebière-Galy, Nicole. "Synthèse et caractérisation de nouveaux chromènes photochromiques liés à un motif thiophénique : Application à des matériaux organiques conducteurs". Aix-Marseille 2, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX22092.
Streszczenie:
Le travail presente dans ce memoire a consiste en la synthese, puis en la caracterisation de nouveaux photochromes organiques, en serie 2h-chromenique, fonctionnalises par des motifs thiopheniques. Des molecules mettant en evidence differents modes d'introduction de l'entite conductrice sur le photochrome ont ete elaborees. L'acces a ces molecules cibles a necessite la mise au point de methodes mettant en uvre des conditions operatoires douces non degradantes pour le motif thiophenique. Ceci nous a conduit a mettre au point une nouvelle methode de chromenisation, applicable dans le cas d'alcools sensibles a un milieu tres acide, par l'emploi d'un nouveau catalyseur : le sel de ppts. Une etude spectrocinetique de l'equilibre photochromique a ete realisee pour l'ensemble des composes synthetises. Tous les chromenes nouveaux obtenus ont revele des proprietes photochromiques en solution dans le toluene. Ces mesures ont montre que l'introduction d'un motif thiophenique en position 3 entrainait un deplacement bathochromique de l'absorption de la forme coloree ainsi qu'un accroissement important de la colorabilite. L'etude de l'equilibre photostationnaire nous a permis de determiner le rendement quantique de coloration de quelques composes. Une estimation de la valeur de l'absorptivite de la forme coloree pour ces memes composes a ete effectuee en lumiere monochromatique. De plus, tous les composes testes presentent des vitesses d'ouvertures inferieures ou egales a 40 nanosecondes. L'objectif principal de ce travail consistait en l'elaboration de nouveaux commutateurs optiques. Les couches minces formees a partir de certaines molecules ont montre une variation de conductivite selon que le photochrome est active photochimiquement ou non. Des tentatives de dimerisation ont ensuite ete realises par voie electrochimique et par voie chimique. Cette derniere permet d'acceder a un nouveau type de produit presentant deux entites chromeniques reliees entre elles par un espaceur tetrathiophenique.
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Fouineau, Jonathan. "Synthèse de nanoparticules de chalcogénures de bismuth par chimie douce et élaboration de matériaux hybrides pour la thermoélectricité". Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC176.
Streszczenie:
Les systèmes thermoélectriques (TE) permettent de générer de l'électricité à partir d'un gradient de température et inversement. Les semi-conducteurs dopés, en particulier nanostructurés, présentent des performances élevées pour des différences de température importantes, cependant leur utilisation reste limitée à des applications de niche. Les matériaux les plus efficaces autour de la température ambiante, à base de Bi2Te3, sont de plus toxiques et onéreux. Les polymères conducteurs (PCs) constituent une alternative : ils sont peu coûteux, flexibles et légers, cependant leurs performances sont trop faibles pour envisager des applications à grande échelle. L'association de PCs avec des nanoparticules est une solution prometteuse pour améliorer leur efficacité. Ce travail de thèse est consacré au développement de nouveaux matériaux hybrides TE et à l'optimisation de l'interface entre les parties organique et inorganique. Des nanoparticules de Bi2Te3 dopées au Se, S et Sb ont été synthétisées par chimie douce en solution. Leurs mécanismes de synthèses en présence d'additifs ont été étudiés et différentes morphologies et compositions ont pu être obtenues. Des oligothiophènes fonctionnalisés par des fonctions thiols ont été également préparés et greffés à la surface des nanomatériaux synthétisés. Des matériaux hybrides ont ensuite été obtenus soit par dispersion des particules greffées dans un polymère, soit par co¬polymérisation chimique ou électrochimique du monomère greffé à la surface des particules et d'un monomère en solution. L'utilisation de nanoparticules greffées conduit à une meilleure incorporation et/ou dispersion des particules au sein de la matrice organiqueThermoelectric systems allow for the direct and reversible conversion of a temperature difference into electricity. Doped semiconductors allow to obtain effective systems for a substantial difference of temperature, nevertheless they are limited to niche applications. Bi2Te3, the reference material for applications close to room temperature is, in addition, toxic and costly. Electron conducting polymers represent an alternative for low temperature thermoelectric devices rince they are flexible, light and cost¬effective, however their performance is still too low for large scale development. The objective of this thesis was to develop hybrid materials with a good control of the inorganic-organic interface in order to take advantage of both components and prepare materials with enhanced thermoelectric properties. To achieve this objective, Bi2Te3 doped with Se, S or Sb nanoparticles were synthesized using a soft chemistry route. Their mechanisms of formation in the presence of different additives have been studied and different compositions and morphologies have been obtained. Oligothiophenes molecules functionalized with thiols functions were then prepared and further grafted at the surface of synthesized nanomaterials. Finally, hybrid materials were obtained either by dispersing grafted particles into a conducting polymer matrix, or by chemical or electrochemical co-polymerization of the grafted monomer with a monomer in solution. The use of grafted particles lead to a better dispersion of the inorganic material in the polymer matrix compared to bare particles
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Chakroune, Said. "Synthèse et étude de nouveaux matériaux organiques issus de précurseurs du type tétrachalcogénofulvalènes fonctionnalisés". Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20123.
Streszczenie:
Nous avons synthetise et etudie de nouveaux materiaux bases sur des complexes de transfert de charge et des sels d'ions radicaux, prepares a partir de nouveaux donneurs d'electrons fonctionnalises de la famille des tetrachalcogenofulvalenes. Le choix de ces systemes a ete effectue apres une etude des criteres structuraux et electroniques qui favorisent l'obtention de materiaux hautement conducteurs. Nous avons ainsi, synthetise toute une serie de donneurs d'electrons hydroxymethyles derives de tetrachalcogenofulvalenes par reduction de leurs homologues formyles eux-memes obtenus par couplages croises de selenones appropriees. L'etude du comportement electrochimique de ces donneurs d'electrons par voltammetrie cyclique a montre leur aptitude a s'oxyder dans les domaines generalement acquis pour l'elaboration de sels organiques conducteurs. Deux complexes de transfert de charge conducteurs ont pu etre prepares par oxydation chimique des donneurs d'electrons hydroxyles avec le tetracyanoquinodimethane. Nous avons egalement prepare, par electrocristallisation a courant constant des tetrachalocogenofulvalenes fonctionnalises synthetises, une serie de sels d'ions radicaux. Les mesures de conductivite de ces materiaux ont ete realisees sur des barreaux de poudre compactee ou sur monocristal. Quand cela a ete possible, la structure cristalline de ces materiaux a egalement ete etudiee par diffraction des rayons x
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Antar, Zied. "Éco-composites polymères conducteurs (CPC) pour la production d'énergie renouvelable". Lorient, 2012. http://www.theses.fr/2012LORIS283.
Streszczenie:
L’augmentation incessante de la consommation mondiale des énergies fossiles risque de plonger notre planète dans une pénurie de ressources énergétiques dans quelques dizaines d’années. Les énergies renouvelables semblent être une excellente alternative pour la production d’une énergie durable et verte. L’objectif de ce travail est d’élaborer des Composites Polymères Conducteurs (CPC) pour la production et le stockage d’énergie. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés au développement d’un absorbeur solaire à base de CPC préparés à l’état fondu en dispersant une charge conductrice (graphite et/ou nanotubes de carbone) dans une matrice polymère isolante (PLA et PA12). Leurs propriétés thermo-optiques ont été mesurées et une étude de leur durabilité a été réalisée. Dans une seconde partie, des CPC possédant un pouvoir thermoélectrique ont été préparés par voie fondue et solvant par polymérisation in situ. Diverses formulations ont été testées et des facteurs de mérite ZT très encourageant ont été obtenusOwing to the finite supply of fossil fuels and the negative public opinion surrounding nuclear energy, alternative energy resources are the subject of considerable research on a global scale. The aim of this work is to develop a Conductive Polymer Composite for energy harvesting and storage. The first part of this work was dedicated to the development of solar absorber. In fact, CPCs were prepared by melt processing where conductive fillers (graphite and/or carbon nanotubes) were dispersed in an insulate polymer matrix (PLA and PA12). Indeed, thermo-optical properties were measured and the durability of the CPC was checked by controlling the evolution of their mechanical properties during a weathering test. In a second step, CPC with good thermoelectric power were prepared using two routes: melt blending process and solution in-situ polymerization. Various formulations have been tried and some rather interesting results were obtained by recording encouraging values of figure of merit ZT
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Fournier, Jérôme. "Contribution à l'étude des matériaux composites conducteurs à matrice époxyde : application à la non linéarité électrique". Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10336.
Streszczenie:
Les materiaux a effet ctp ou coefficient temperature positif sont caracterises par une forte augmentation de la resistivite electrique quand ils sont chauffes au-dela d'une temperature critique t#c. Ce phenomene, relativement bien connu dans les composites conducteurs a matrice semi-cristalline, reste mal compris dans les materiaux amorphes tels que les polymeres thermodurcissables charges avec des particules conductrices. Les objectifs de notre travail consistent a etudier les proprietes de differents composites conducteurs a matrice epoxyde, charges avec (i) du polypyrrole, (ii) du noir de carbone, ou (iii) des particules metalliques, a evaluer leur potentiel et leurs limites en tant que systemes de protection electrique, et contribuer ainsi a mieux comprendre les phenomenes de non-linearite electrique dans les materiaux heterogenes aleatoires. Dans une introduction bibliographique, regroupant les differentes classes de materiaux a effet ctp, les nombreux facteurs et les mecanismes a l'origine du coefficient temperature positif sont passes en revue et discutes dans un contexte tres general. L'etude des proprietes thermomecaniques, l'analyse de la structure du reseau de percolation et des mecanismes de conduction sont presentes dans les chapitres ii et iii et s'averent des etapes indispensables a la comprehension des proprietes physiques des composites, telles que l'anomalie ctp. La conjonction de ces trois concepts permet d'analyser les proprietes electriques non-lineaires des materiaux, faisant l'objet d'une quatrieme partie, et de mieux comprendre les origines de l'anomalie ctp selon la nature et la structure des composites. Deux interpretations differentes du phenomene sont proposees en fonction des modes de conduction et de la nature des contacts inter-particules. Dans le cas d'un mecanisme de conduction metallique, une importante transition metal/isolant est possible pour une large gamme de composites, et le role de la matrice et de la fraction volumique de charges est mineur. Dans le cas des materiaux heterogenes aleatoires semi-conducteurs, les parametres lies a l'expansion thermique de la matrice et a la structure du reseau conducteur deviennent predominants, et regissent l'amplitude et la temperature de commutation de l'effet ctp.
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Maceno, Gabriel. "Etude de nouveaux matériaux moléculaires conducteurs : sels d'halogénures métalliques du TTF et du BEDT-TTF". Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10596.
Streszczenie:
Etudes structurales, electriques, magnetiques et optiques. Presence d'un axe d'empilement privilegie donnant un comportement quasi-unidimensionnel comme dans le sel de ttf avec mncl::(3)**(-). Comportement metalique du sel de bedt-ttf avec cucl::(4)**(2-) jusqu'a la temperature de l'helium liquide. Comportement quasi bidimensionnel des proprietes optiques et electriques des sels de ttf avec cocl::(4)**(2-), mncl::(4)**(2-), zncl::(4)**(2-) et cdcl::(4)**(2-); interpretation par un arrangement structural original de trimeres de ttf en position orthogonale dans un plan
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Bouhadid, Myriam. "Conception, Caractérisation et Mise en oeuvre de matériaux organiques conducteurs pour des applications dans le domaine des capteurs chimiques". Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00419889.
Streszczenie:
L'objectif de nos travaux est la réalisation d'un capteur d'ammoniac ayant une couche sensible tout organique capable de détecter et de doser l'ammoniac sur site et en temps réel. L'ensemble des étapes nécessaires à la conception d'un capteur de la synthèse à l'évaluation des performances sont présentées. Les choix du matériau et de sa synthèse ont été faits dans le but de rendre la conception du capteur transférable en milieu industriel. Le matériau ainsi choisi a été caractérisé pour s'assurer de sa capacité à s'intégrer dans le dispositif de détection. La mise en place d'une chambre d'exposition a permis d'évaluer les performances des capteurs dans une atmosphère contrôlée en température, humidité relative et concentration en ammoniac. Une étude des grandeurs d'influence comme la température et l'humidité relative a été réalisée. Les performances des capteurs ainsi réalisés ayant pour couche sensible un composite tout polymère à base de polyaniline montrent que ces dispositifs, sans développement supplémentaire, peuvent déjà concurrencer les capteurs d'ammoniac sur le marché en termes d'étendue de mesure, de temps de réponse, de durée de vie... De plus, ces capteurs présentent un avantage non négligeable en levant le verrou technologique de la réversibilité des réponses permettant ainsi d'utiliser le capteur sans intervention extérieure entre deux mesures de pollution atmosphérique.
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Serhani, Driss. "Synthèse de nouveaux précurseurs de type tétrathiafulvalène utilisables dans les domaines de la microlithographie et des matériaux organiques conducteurs". Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20302.
Streszczenie:
Plusieurs precurseurs de type tetrathiafulvalene dissymetriquement substitues ont ete prepares en mettant en uvre diverses strategies de synthese. Ces precurseurs sont ensuite caracterises par differentes techniques. Certains d'entre eux, fonctionnalises, peuvent constituer des greffons utilisables dans l'elaboration de resines microlithographiques. D'autres incluant l'unite -o-ch#2-ch#2-o- peuvent conduire a de nouveaux sels d'ions radicaux supraconducteurs. Des resultats structuraux preliminaires sur le sel (bedo-ttf)#2cf#3so#3 synthetise, montre une structure cristalline de type kappa generalement associee a la supraconductivite. Des resultats de mesures electriques sont egalement presentes
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Carquigny, Stéphanie. "Conception, caractérisation et mise en œuvre de matériaux organiques conducteurs pour le développement de capteurs de gaz pour l’environnement". Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10177/document.
Streszczenie:
Dans le cadre de la thématique de recherche du Département Chimie-Environnement de l’Ecole des Mines de Douai portant sur le développement de capteurs de polluants gazeux, de précédents travaux de thèse avaient permis la mise au point d’un capteur chimique d’ammoniac présentant une teneur minimale détectable de 10 ppm, une réponse réversible et une durée de vie supérieure à 3 ans, répondant ainsi au défaut majeur des cellules électrochimiques du marché. La surface sensible du capteur synthétisée de manière propre pour l’environnement, se compose principalement d’un polymère conducteur intrinsèque dont la résistance électrique varie proportionnellement à la concentration en gaz. L’objectif visé dans cette thèse est double : d’une part améliorer les performances métrologiques du capteur d’ammoniac, d’autre part modifier sa surface sensible par une méthode appropriée à la détection spécifique du formaldéhyde. Pour le premier objectif, différents paramètres d’influence tels que la température, l’humidité relative, la vitesse de vent et les composés gazeux interférents ont tout d’abord été évalués, puis le seuil de détection a été réduit d’un facteur 100 par la réalisation de couches minces sur peignes interdigités. Les performances des différentes synthèses ont été comparées et enfin, la robustesse de ces capteurs a été testée lors de campagnes terrains en élevages porcins, qui sont parmi les contributeurs majeurs des émissions d’ammoniac. Pour le second objectif, plusieurs composés sensibles et sélectifs au formaldéhyde ont été introduits dans la surface sensible du capteur et testés. Le fluoral-p a finalement été retenu. Les premiers résultats obtenus ont montré une sensibilité au formaldéhyde proportionnelle à sa concentration, avec une limite de détection de quelques ppm et un temps de réponse inférieur à la minute. Le concept utilisé ici est innovant et montre la faisabilité de la détection du formaldéhyde basé sur la mesure simple des variations de la résistance électrique du film réalisé. La limite de détection reste cependant à diminuer afin de répondre à la problématique de la mesure du formaldéhyde en air intérieurAs part of the research topic of the Department of Chemistry and Environment at Ecole des Mines de Douai on the development of sensors for gaseous pollutants, previous thesis had enabled the development of a chemical sensor of ammonia with a minimum detectable concentration of 10 ppm, a reversible response and a lifetime of more than 3 years, responding to the major flaw of the electrochemical cells of the market. The sensitive surface of the sensor synthesized in a clean way for the environment, consists mainly of an intrinsically conductive polymer whose electrical resistance varies in proportion to gas concentration.The objective in this thesis is double: on the one hand improve the metrological performance of the ammonia sensor, on the other hand change its sensitive surface by an appropriate method for the specific detection of formaldehyde.For the first objective, different influence parameters such as temperature, relative humidity, wind speed and interfering gases were first evaluated, then the detection threshold was reduced by a factor of 100 by the realization of thin films on interdigitated electrodes. The performances of different syntheses were compared and finally, the robustness of these sensors has been tested in piggeries, which are among the major contributors of ammonia emissions. For the second objective, more sensitive and selective compounds to formaldehyde were introduced into the sensitive surface of the sensor and tested. The fluoral p was finally selected. The first results showed sensitivity to formaldehyde proportional to its concentration, with a detection limit of a few ppm and a response time less than one minute. The concept used here is innovative and demonstrates the feasibility of formaldehyde detection based on the simple measure of changes in electrical resistance of the sensitive film made. The detection limit must still be decreased to respond to the problem of measuring formaldehyde indoor
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Palácio, Gustavo. "Conducteurs ioniques transparents et matériaux fluorescents à base de mélanges hybrides PEO/PPO-Siloxane". Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC075/document.
Streszczenie:
Ce travail de thèse présente une méthode de synthèse par le procédé sol-gel pour la préparation de matériaux hybrides organiques-inorganiques (OIH) basés sur le mélange de deux polyéthers différents, le poly (oxyde d´éthylène) (PEO) et le poly (oxyde de propylène) (PPO) liées de façon covalente avec l´agent de réticulation ureasil (U). Dû aux différents sites actifs présents dans la structure du matériau OIH, plusieurs cations métalliques peuvent être introduits dans la matrice hybride par complexation soit avec l´oxygène de type éther, soit avec l´oxygène du type carbonyle. Suite à ce constat, différentes matrices hybrides ont été synthétisées en introduisant des ions Eu3+ ou Li+ afin de conférer aux matériaux des propriétés optiques ou électriques. La compréhension des propriétés structurales et thermiques des différents polymères, l´ajout de différents cations Eu3+/Li+, et l'effet du plastifiant (PPO2000) dans la mélange hybride U-xPEO1900:/U-1-xPPO2000 (ratio de PPO2000 dans la mélange, x = 0.2, 0.5 et 0.8), ont été étudiés par DSC et SAXS. Les résultats de DSC ont révélé une unique température de transition vitreuse (Tg) pour tous les matériaux étudiés. L´ajout des ions Eu3+ dans le matrice n´a pas causé de variations dans les valeurs de Tg tandis que l´insertion de cations Li+ a provoqué une augmentation dans les valeurs de Tg, indiquant l´existence d’interactions entre les cations Li+ et la phase polymérique du matériau OIH. Les courbes de calorimètrie de l´U-PEO1900 ont aussi révélé la présence d´une pic endothermique à 25 °C, associé à la fusion des domaines cristallins du PEO1900. La présence d´un deuxième maximum dans les courbes de diffusion des rayons X à petits angles (SAXS) a confirmé l’existence de la structure semi-cristalline du PEO1900 dans une région de température entre -100 °C < T < Tf. Tous les échantillons, non-dopés et dopés avec les ions Li+ et Eu3+, ont montré un pic de corrélation indiquant que la nano-structure de la matrice hybride n´est pas affecté par le dopage avec les cations métalliques. Les études par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR) et par spectroscopie Raman ont confirmé l´interaction des ions Eu3+ avec l´oxygène du type carbonyle présent dans les groupes urées de la matrice hybride, et des ions Li+ avec l´oxygène du type éther. La photodégradation accélérée a révélé une perte des performances de la photo-luminescence (PL) associée à des changements dans la coordination des ions Eu3+ avec la matrice hybride. La photodégradation induit la formation de photo-produits venant de la β-scission du macroradical formé dans la portion organique de la matrice hybride. La β-scission peut-être responsable pour la diminution de la PL du matériau dû la perte de l´efficacité de l´effet antenne du ligand organique pour le centre luminescent. La transition dans la région visible du rouge vers le bleu avec la photodégradation qualifie ces matériaux de bons candidats pour l'application comme capteurs et marqueurs optiques. La conduction ionique des matrices hybrides dopés avec Li+ a été évaluée par Spectroscopie d´Impédance en fonction de la température et les résultats ont révélé des corrélations entre la superstructure lamellaire du PEO1900 et le mécanisme de conduction. L´addition d´un plastifiant, le PPO2000, a permis l´augmentation de la conductivité ionique dans une région de température entre -100 °C < T < 10 °C dû à l´augmentation de la portion amorphe utilisée comme chemin de transport ionique efficace dans le mélange polymère hybride U-xPEO1900/U-1-xPPO2000In this PhD thesis a greener synthesis route via sol-gel reactions aiming to prepare multifunctional organic-inorganic hybrid (OIH) materials based on blending of two polyether amine end chains (i.e., Jeffamine® compounds) Poly(ethylene oxide) (PEO) and Poly(propylene oxide) (PPO) covalently bonded with an ureasil cross-linking agent (U) is reported. Due to the different polar oxygen sites present in this OIH material, several metallic cations can to be introduced into the OIH matrix via ether- or carbonyl-type oxygen. So, different OIH matrices containing Eu3+ or Li+ cations were synthetized to evaluate their potential as photoluminescent or ionic conductor material, respectively. The thermal and structural characteristics of the Eu3+ or Li+ – loaded OIH materials, as well as the plasticizer effect of PPO2000 at the U-xPPO2000:/U-1-xPEO1900, (PPO2000 fraction x = 0.2, 0.5 and 0.8) blends, were carried out by DSC and SAXS. DSC results revealed a unique glass transition temperature (Tg) for all the studied OIH materials. The addition of Eu3+ cations do not change the Tg values while the Li+ cations caused an increase in the values of Tg, due to the Li+ interaction with the polymeric phase of the material. The U-PEO1900 calorimetric curves also showed the presence of an endothermic peak at 25 °C associated to the fusion of the crystalline domains of PEO1900. The second maxima observed in the curves of small angle X-ray scattering (SAXS) confirmed the presence of the crystalline structure of PEO1900 in a temperature range of -100 < T < Tf. All the samples, undoped and Li+ or Eu3+ doped ones, showed a correlation peak indicating that the OIH nano-structure is not affected by the metallic cations doping. Analysis carried out by Fourier Transform InfraRed (FTIR) and Raman Spectroscopy confirmed the Eu3+ cations interaction via the oxygen carbonyl-type present in the urea groups of the hybrid matrix, and that of Li+ cations with the oxygen ether-type. The accelerate photo-degradation revealed a loss of the photo-luminescence (PL) efficiency due to the changes in the Eu3+ cations coordination with the hybrid matrix. The photo-degradation induces the formation of photo-products from the macro-radical β-scission formed in the organic fraction of the hybrid matrix. The β-scission can be responsible for the material PL decrease due to the drop in the antenna effect from organic ligand to luminescent center. The visible emission transition from red → blue with the photo-degradation qualify these materials as good candidates to be applied as sensors and optical markers. The ionic conduction of the Li+-loaded hybrid matrices was investigated by Impedance Spectroscopy as a function of the temperature. Results showed a correlation between the lamellar superstructure of the PEO1900 and the conducting process. The plasticizers addition (PPO2000) alloyed to improve the value of the ionic conductivity in the low temperature range, -100 °C < T < 10 °C due to the increase of the amorphous fraction used as effective ionic transport pathway in the U-xPEO1900/U-1-xPPO2000 polymeric hybrid blend
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Cassagneau, Thierry. "Nouveaux matériaux poreux préparés par intercalation de silsesquioxanes dans les phosphates lamellaires". Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20256.
Streszczenie:
La chimie d'intercalation d'oligomeres obtenus par condensation hydrolytique de trialkoxydes de silicium de type r(cnh2n+1o)3si, ou r est un groupement aminoalkyle ou aminoaryle, a ete entreprise a partir de plusieurs composes lamellaires (phosphates lamellaires de metaux tetravalents de type alpha et gamma, perovskite lamellaire acide). Plusieurs approches sont reportees: l'intercalation directe de molecules d'octaaminoalkylsilsesquioxanes et d'aminoarylsiloxanes, l'utilisation d'agents pre-expansants, la rupture oxydante des liaisons si-c de l'intercalat in situ, le controle de la densite de charge des phosphates lamellaires. L'effet de la capacite d'echange, du traitement thermique ou de la rupture oxydante des liaisons si-c, ont ete relies aux proprietes texturales du materiau. Le processus de pontage est suivi par diffraction des rayons x, rmn de 29si et 31p, atg-atd tandis qu'un interet particulier a ete porte sur les proprietes de porosite du materiau final (micro-, mesoporosite, surface bet). L'interet presente par les differentes strategies de synthese est discute relativement a la porosite et les resultats sont compares. Il ressort que le controle de la densite de charge de la matrice hote ainsi que la stabilisation du pontage a temperature ambiante par voie chimique douce sont particulierement adaptes a la synthese de materiaux poreux
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Querner, Claudia. "Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d'architecture π-conjuguées et de nanocristaux de semi-conducteurs II-VI". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://www.theses.fr/2005GRE10213.
Streszczenie:
Ce travail de thèse porte sur la synthèse de matériaux hybrides organiques-inorganiques obtenus par greffage contrôlé d'oligomères ou de polymères conjugués, à base de thiophène ou d'aniline, sur la surface de nanocristaux de CdSe. La réaction de greffage est assurée par une fonction d'ancrage, de type carbodithioate, présente sur les ligands et ayant une grande affinité pour la surface des nanocristaux. On distingue deux méthodes de greffage : une voie directe par simple échange de ligands et une voie indirecte comprenant une étape de post-fonctionnalisation de nanocristaux enrobés par des ligands bi-fonctionnels. Cette dernière méthode est très générale et permet en outre de co-déposer un mélange nanocristaux/oligomère et d'effectuer la réaction de couplage en phase solide en chauffant. De manière générale, les propriétés électrochimiques des nanocristaux et des ligands greffés sont principalement conservées et les études spectroélectrochimiques démontrent que le mécanisme de dopage des ligands conjugués reste inchangé en présence du nanocristal. La position des niveaux énergétiques de l'hybride est telle qu'une séparation des charges est possible après une excitation, ce qui est confirmé par la diminution forte de la photoluminescence. Des études de photoluminescence résolue dans le temps montrent une corrélation directe entre la longueur de conjugaison des ligands et l'efficacité du transfert. Dans le cas du tétramère d'aniline, plus aucun signal n'est mesurable. Les premières mesures de photocourant sont prometteuses. Les matériaux développés, qui peuvent être préparés de manière contrôlée et variée, possèdent un potentiel d'application dans les cellules solairesThis work in devoted to the synthesis of organic-inorganic hybrid materials obtained by grafting of thiophene- or aniline-based oligo-/polymers on the surface of CdSe nanocrystals. The interaction between both components is assured by a carbodithioate anchor function on the organic ligands having a high affinity for the nancrystals' surface. There are two ways to perform the grafting : either by exchange of the nanocrystals' surface ligands with conjugated molecules, or by the post-functionalisation ofnanocrystals capped with bi-functionalligands containing the anchor group as weil as a reactive group, such as an aldehyde. The latter case is rather general and can be applied for a wide range of oligo-/polymers containing amine groups. Both components retain their electrochemical activity upon the grafting reaction. Spectroelectrochemical studies confirm that the doping of the conjugated capping molecules occurs via the same mechanisms as in the non-grafted molecules. The position of the energy levels of the ligands and the nanocrystals should allow a charge transfer upon photo-excitation, leading to an efficient quenching of the photoluminescence of the hybrid. Time-resolved PL measurements show a clear correlation between the conjugation length of the ligands and the transfer efficiency. Ln the case of aniline tetramer ligand no photoluminescence at ail is detectable indicating charge transfer on a timescale shorter than mesurable (5 ps). Therefore, the developed strategy for the grafting of polyconjugated molecules on the surface of semiconductor nanocrystals opens up the way to a new class of hybrid materials with a high potential for applications in solar cells
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Lô, Cheikh A. el Kabir. "Electrosynthèse, étude des propriétés optiques et physico-chimiques, caractérisation structurale de matériaux conducteurs obtenus à partir de thiénobenzothiophènes : effet des milieux organisés". Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077101.
Streszczenie:
L'objectif de cette thèse est de procéder à l'étude de l'électropolymérisation et de donner les caractéristiques structurales et optiques de nouveaux polymères conducteurs à base de benzothiénothiophène. Nous avons préparé des films de poly (1[thiophène-2-yl] benzothiéno[3,2-b]benzothiophène), de poly(2-méthyl-thiéno[3,2-b]benzothiophène) et de poly(3-méthyl-thiéno[3,2-b]benzothiophène) en milieu acétonitrile et en milieu micellaire partiellement aqueux contenant du SDS. Un abaissement des potentiels d'oxydation des monomères correspondants dans le milieu micellaire est observé par rapport au milieu acétonitrile. Nos analyses MALDI-TOF et IR-TF confirmées par des calculs d'OM basés sur un mécanisme de couplage par radicaux-cations ont permis de déterminer les sites de couplage lors de l'électropolymérisation et de donner les structures des oligomères de courtes chaînes obtenus. Ces films sont caractérisés par une forte fluorescence et par un déplacement important vers le rouge de leur maximum d'émission et d'excitation de fluorescence par rapport à ceux des monomères correspondants. Nous avons aussi procédé à l'électropolymérisation d'autres dérivés du thiéno[3,2-b]benzothiophène diversement substitués par des groupes méthyle, acétate de méthyle et/ou méthoxy en vue de déterminer l'effet des substituants sur le processus d'électropolymérisation et sur les propriétés optiques de ces types de monomères. Nous avons aussi effectué une comparaison des propriétés optiques des ces différents monomères qui constituent, compte tenu de leurs spectres d'absorption UV et de fluorescence, de bons candidats pour la fabrication de composants électroniques à partir de leur polymèresThe objective of this thesis was to carry out the electrosynthesis, and to study the structural and optical characteristics of new conducting polymers containing benzothienothiophenes. We prepared films of poly(1 [thiophene-2-yl] benzothieno[3,2-b]benzothiophene), poly(2-methyl-thieno[3,2-b]benzothiophene) and poly(3-methyl-thieno[3,2-b]benzothiophene) in acetonitrile and partially-aqueous micellar medium containing SDS. A lowering of the oxidation potentials of the corresponding monomers was observed in the micellar medium, relatively to the acetonitrile medium. Using MALDI-TOF and IRTF analyses as well as MO theoretical calculations, based on a mechanism of coupling by radical-cations, we have determined the structures of the obtained short-chain oligomers. These polymer films are characterized by an important red-shift of the fluorescence maximum compared to that of the corresponding monomer. In order to determine the effect of substituents on the electropolymerization process and optical properties, we also proceeded to the electropolymerisation of other thieno[3,2-b]benzothiophenes, variously substituted by methyl, acetate of methyl and/or methoxy groups. We have compared the optical properties of these various monomers which, because of their interesting UV absorption and fluorescence characteristics,,might be applied to build electronic components by using the corresponding polymers
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Ho, Thu Huong. "Etude de matériaux conducteurs par couplages de mesures d'impédance électrochimique, de gravimétrie et d'angle de contact". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831308.
Streszczenie:
L'objectif de ce travail est d'étudier le comportement de polymères conducteurs en couplant des mesures simultanées et in situ d'angle de contact et de différents outils d'analyses électrochimiques (impédance électrochimique, électrogravimétrie cyclique et ac-électrogravimétrie). L'originalité de ce travail est de mettre en place un dispositif qui permet d'effectuer des mesures électrochimiques dans un volume variant de 1,5 à 3 µL. Nous avons pris comme polymère conducteur modèle le polypyrrole, électrogénéré à partir de différents monomères substitués que nous avons synthétisés. La mouillabilité de la surface des films de polymères formés est influencée, non seulement, par la nature du monomère mais aussi par les dopants présents en solution lors de la formation du film. Selon la nature du film de polymère conducteur formé, grâce aux mesures d'ac-électrogravimétrie, nous avons pu identifier les mécanismes d'échanges des diverses espèces (chargées ou non) au cours de la polarisation et les corréler aux variations de mouillabilité mesurées simultanément
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Roumanille, Pierre. "Matériaux d'assemblage basse température pour applications électroniques : de l'intérêt des oxalates et formiates de métaux". Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30106/document.
Streszczenie:
Dans le domaine de la microélectronique, les préoccupations environnementales et sanitaires et l'évolution de la législation ont contraint l'industrie à limiter son utilisation du plomb. Les matériaux (à base d'étain, d'argent, de cuivre, de bismuth...) destinés au brasage de composants électroniques font l'objet de nombreux développements pour être conformes aux exigences réglementaires et techniques. Le potentiel des carboxylates de métaux en électronique a déjà été démontré dans le cadre du développement de procédés de décomposition métal-organique. La décomposition thermique sous atmosphère contrôlée de tels précurseurs mène à la création de nanoparticules métalliques avec une réactivité accrue par rapport à celle de particules de taille micronique. L'utilisation de nanomatériaux est une des voies explorées pour mettre au point des procédés d'assemblage à basse température pour l'électronique. Elle s'appuie sur le fait que les températures de fusion et de frittage de nanomatériaux diminuent avec la taille des particules. C'est dans ce contexte que s'inscrivent les travaux de cette thèse, qui présente l'étude de la décomposition contrôlée de précurseurs métal-organiques destinés à être intégrés à un procédé d'assemblage sans plomb à basse température. Le comportement en température de différents précurseurs métal-organiques d'étain et de bismuth et l'influence de l'atmosphère de décomposition ont été étudiés. La relation entre la taille des particules métalliques et leur point de fusion a été soulignée, ainsi que l'influence majeure de l'oxydation sur l'évolution de la taille des particules et leur capacité à former des assemblagesDue to environmental and health concerns, new regulations led to a restriction in the use of lead in electronic equipment. Joining materials (based on tin, silver, copper, bismuth ...) for surface-mount technology are subject to many development work in order to comply with regulatory and technical requirements. The potential of metal carboxylates in electronics has already been demonstrated in the development of metal-organic decomposition processes. The thermal decomposition under controlled atmosphere of such precursors leads to the creation of metal nanoparticles with an increased reactivity compared to that of micron sized particles. The use of nanomaterials is a seriously considered way for developing low temperature joining processes for electronics. It is based on the well-known decrease of melting and sintering temperatures of nanomaterials with particle size. In this context, this work of thesis presents the study of the controlled decomposition of metal-organic precursors intended to be integrated into a low-temperature lead-free joining process. The thermal behavior of several metal-organic precursors of tin and bismuth, as well as the influence of the decomposition atmosphere, were studied. The relationship between the metal particles size and their melting point has been emphasized, as well as the major influence of oxidation on the evolution of particles size and their ability to make reliable joints
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Mateos, Mickaël. "Modifications électrochimiques de surfaces et dispositifs électroniques organiques". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCK039/document.
Streszczenie:
L’électronique organique reste un domaine de recherche prolifique grâce à la diversité de structures moléculaires accessible par la synthèse organique. Les matériaux moléculaires offrent des possibilités de mises en forme inédites comme les techniques de dépôt en solution, utilisables dans la conception de dispositifs organiques sur supports plastiques. Nos travaux de recherche mêlent électrochimie, conception et caractérisations électriques de dispositifs et mesures capteur. Ils abordent deux thématiques : l’élaboration de nouveaux transducteurs à base de polyanilines substituées et de phtalocyanines et l’étude de l’influence de la modification électrochimique de surface sur le comportement de dispositifs connus.Nous avons tout d’abord élaboré des hétérojonctions latérales polymère – phtalocyanine en utilisant les propriétés des polyanilines. De par leur géométrie, ces nouveaux dispositifs diffèrent de l’hétérojonction MSDI (Molecular Semiconductor – Doped Insulator), transducteur conductimétrique bicouche développé au laboratoire pour la détection de gaz comme l’ozone ou l’ammoniac. La caractérisation complète de la poly(2,3,5,6-tétrafluoroaniline) indique que ce polymère est peu conducteur, en comparaison de la polyaniline dont la conductivité peut être augmentée par dopage acido-basique. La présence des fluors empêche l’émergence du régime conducteur que l’on retrouve en milieu acide pour la polyaniline et la poly(2,5-diméthoxyaniline). Ces trois polymères, électrodéposés sur électrodes d’ITO interdigitées ont permis, après sublimation de la bisphtalocyanine de lutécium, de construire les hétérojonctions latérales. Le comportement électrique des différents dispositifs, étudié notamment par spectroscopie d’impédance, diffère en fonction de la nature des substituants de la polyaniline électrodéposée. Enfin, des mesures capteur ont montré la possibilité de détecter l’ammoniac en milieu humide, avec une limite de détection sub ppm.De précédents travaux sur l’élaboration de MSDI ont souligné le rôle primordial des interfaces, notamment dans le cas des n-MSDI qui présentent une hétérojonction p-n. Outre le changement de la nature chimique de la sous-couche employée, une autre manière de jouer sur les interfaces est de modifier électrochimiquement la surface des électrodes interdigitées, par réduction de sels de diazonium. Nous avons ainsi greffé différents benzènes substitués, dont certains ont conduit à la formation de multicouches comme l’ont révélée des mesures de microbalance à quartz électrochimique. Les différentes modifications de surface ont surtout joué le rôle de barrière isolante, amplifiant le comportement non linéaire des caractéristiques courant-tension des MSDI. Le greffage du 2,5-diméthoxybenzène a permis d’améliorer significativement la sensibilité à l’ammoniac de la MSDI à base d’hexadécafluorophtalocyanine de cuivre et de bisphtalocyanine de lutétium, avec une limite de détection de l’ordre de 200 ppbOrganic electronics remains a fruitful research field thanks to the diversity of molecular structures reachable by organic synthesis. Molecular materials offer convenient shaping processes, such as solution processing techniques, which can be used for the fabrication of organic devices on plastic substrates.Our works can be summarized as the elaboration of conductometric devices thanks to electrochemistry and the study of their electrical and sensing properties. They deal with two topics: the development of new transducers based on substituted polyanilines and phthalocyanines and the study of the influence of electrochemical modifications on the behavior of known devices.We first developped polymer - phthalocyanine lateral heterojunctions using the properties of polyanilines. Because of their geometry, these new devices differed from the MSDI heterojunction (Molecular Semiconductor - Doped Insulator), a bilayer-based conductometric transducer developed in the laboratory for the detection of gases such as ozone or ammonia. The comprehensive study of poly (2,3,5,6-tetrafluoroaniline) indicated that this material was a poor conducting polymer, compared to polyaniline whose conductivity can be increased by acid-base doping. The presence of fluorine atoms prevented the emergence of the conductive regime found in acidic medium for polyaniline and poly (2,5-dimethoxyaniline). These three polymers, electrodeposited on interdigitated ITO electrodes, allowed us, after sublimation of the lutetium bisphthalocyanine, to build lateral heterojunctions. The electrical behavior of the different devices, studied in particular by impedance spectroscopy, differed according to the nature of the substituents of the electrodeposited polyaniline. Finally, sensing measurements revealed their efficiency to detect ammonia in humid atmosphere, with a sub-ppm limit of detection.Previous works on the development of MSDI emphasized the primary role of interfaces, particularly in the case of n-MSDI that contained a p-n heterojunction. In addition to the modification of the chemical nature of the underlayer, another way to play with the interfaces is to electrochemically modify the surface of the interdigitated electrodes by reducing diazonium salts. Thus, we grafted various substituted benzenes, some of which led to the formation of multilayers as revealed by electrochemical quartz microbalance measurements. The various surface modifications mainly acted as an insulating barrier that amplified the nonlinear behavior of the current-voltage characteristics of MSDI. The grafting of 2,5-dimethoxybenzene significantly improved the ammonia sensitivity of MSDI based on copper hexadecafluorophthalocyanine and lutetium bisphthalocyanine, with a limit of detection of around 200 ppb
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Borniol, Mervyn de. "Photosensibilisation d'oxydes semi-conducteurs par des dérivés organostanniques du pérylène -3,4-dicarboximideApplication à la conversion photovoltaïque". Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13310.
Streszczenie:
Le but de ce travail a été la réalisation de cellules photoélectrochimiques de type "Grätzel" à base de dioxyde d'étain photosensibilisé par des dérivés organostanniques du pérylène-3,4-decarboximide, réalisant la conversion photovoltaïque. Ces chromophores ont été obtenus par une synthèse convergente en plusieurs étapes, l'étape clef consistant en un couplage de type Stille entre un dérivé du pérylène et un oméga-iodoalkyl- ou 4-bromophenyl-tricyclohexylétain. Les études physico-chimiques réalisées en solution sur ces nouveaux colorants ont montré qu'ils possédaint les propriétés photochimiques et électrochimiques requises pour photosensibiliser des oxdes semi-conducteurs. Par ailleurs, des films nanoporeux et nanocristallins de dioxyde d'étain d'épaisseur contrôlée ont été élaborés sur substrats conducteurs par différentes techniques à partir de suspension colloïdales de nanaoparticules de SnO2, une étude approfondie de la texture, de la structure et de la morphologie de ces couches ayant permis de sélectionner celles les plus appropriées pour la conversion photovoltaïque. Ces dernières ont ensuite été modifiées chimiquement en surface par les chromophores synthétisés puis l'aptitude des cellules ainsi réalisées à convertir la lumière en électricité a été évaluée. Le meilleur système a permis d'atteindre des rendements de conversion énergétique de l'ordre de 0,3 %.
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Diebold, Morgane. "Systèmes composites organogélateurs/polymères semi-conducteurs : de la preuve conceptuelle aux matériaux nanostructurés pour l'électronique plastique". Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAE002.
Streszczenie:
L’amélioration des performances des dispositifs photovoltaïques organiques passe par le contrôle de la morphologie de leurs couches actives. Nous avons cherché à préparer une hétérojonction volumique donneur-accepteur nanostructurée en utilisant la nucléation hétérogène du poly (3-hexylthiophène) (P3HT, donneur) par des fibres d’organogélateurs à base de naphthalène diimide (NDI, accepteur). La première partie de ce travail présente l’étude des propriétés d’auto-assemblage d’organogélateurs à cœur NDI substitué par des groupements amides et des dendrons trialkoxyphényles. Nous avons évalué l’influence de la longueur de la chaîne flexible entre le cœur naphthalène et les groupements amides (2 liaisons C-C pour NDI2 et 4 pour NDI4) sur les propriétés physico-chimiques des organogélateurs. La seconde partie de ce travail met en évidence le polymorphisme du composé NDI2 en identifiant 4 polymorphes ainsi que leurs signatures optiques, spectroscopiques et structurales. Un diagramme de phase de l’état solide du NDI2 est proposé. La dernière partie de la thèse concerne l’élaboration de nano-composites donneur-accepteur entre les organogélateurs à cœur NDI et le P3HT. Le processus de formation en solution de ces nano-composites est analysé en suivant les cinétiques de cristallisation du P3HT par spectroscopie d’absorption UV-Visible et les morphologies obtenues (structures shish-kebab) par microscopie électronique en transmission. L’effet nucléant des organogélateurs sur le P3HT a été montré. Les études en cellules solaires des composés P3HT:PCBM : organogélateur ont prouvé que le rendement de conversion énergétique peut être augmenté en présence d’organogélateursImproving the performances of organic photovoltaic devices requires morphology control of the active layers. Highly nanostructured donor-acceptor bulk heterojunctions were prepared by heterogeneous nucleation of poly (3-hexylthiophene) (P3HT, donor) on naphthalene diimide organogelators fibers (NDI, acceptor). The first part of this work was dedicated to the self-assembly of NDI-core organogelators substituted by amide groups and trialkoxyphenyls dendrons. We evaluated the influence of the flexible chain between the naphthalene core and the amide groups (2 C-C bonds for NDI2 and 4 for NDI4) on the physico-chemical properties of the organogelators.The second part of this work focused on the polymorphism of NDI2 with identification of four different polymorphs with their optical, spectroscopic and structural signatures. A phase diagram of NDI2 in the solid state was determined. The last part of this manuscript concerns the fabrication of donor-acceptor nano-composites between NDI organogelators and P3HT. The formation process in solution of these nano-composites was analyzed by following the crystallization kinetics of P3HT by UV-Vis absorption spectroscopy and the thin film morphology (shish-kebab structures) by transmission electron microscopy. The nucleating effect of various organogelators on P3HT was demonstrated. Solar cells were made from the composites P3HT:PCBM : organogelator and their energetic conversion yield was shown to be increased in the presence of organogelators
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Canet, Pierre. "Mise en évidence et analyse des phénomènes d'électroluminescence dans des matériaux polymères pour l'électrotechnique et l'électronique. Corrélation avec les mécanismes de conduction électrique". Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30137.
Streszczenie:
Ce memoire traite des phenomenes d'electroluminescence dans des isolants polymeres de caracteristiques tres differentes: polyethylene et polypropylene utilises dans l'isolation haute-tension, couches minces hydrocarbonees dont les applications sont du domaine de la science des surfaces. Une methode d'analyse de l'electroluminescence des isolants haute-tension soumis a un champ electrique alternatif et uniforme a ete mise au point. Elle permet la discrimination des signaux parasites lies aux decharges electriques. Le seuil d'electroluminescence est de l'ordre de 0,2 mv/cm: il correspond a l'apparition d'une non-linearite dans les caracteristiques courant-tension de l'isolant. Les spectres d'emission obtenus ne sont pas identiques aux spectres de fluorescence induite par irradiation ultra-violette des materiaux. Des structures constituees d'un dielectrique polymere organique et d'electrodes metalliques epaisses (1000 a) emettent de la lumiere des que le courant de conduction atteint 10#-#7 a/cm#2. L'identification de l'origine de l'emission necessite l'etude des processus de transport electrique dans le film polymere. L'electroluminescence est un effet d'electrode qui fait intervenir la desexcitation radiative de plasmons de surface crees par l'impact des electrons chauds sur le metal porte au potentiel positif. On montre que le phenomene est controle par la nature, l'epaisseur et la rugosite de surface du metal qui constitue l'electrode positive
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Delaunay, Wylliam. "Synthèse et caractérisation de nouveaux matériaux organophosphorés pour des applications en optoélectronique". Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00942602.
Streszczenie:
Ce manuscrit décrit la synthèse et la caractérisation de nouvelles molécules incluant un cœur organophosphoré, le phosphole. Certaines de ces molécules ont été utilisées pour la fabrication de dispositifs OLEDs ou de cellules photovoltaïques organiques. Le premier chapitre fait un état de l'art de la chimie du phosphole dans le domaine des matériaux organiques entre 2010 et 2013. Le second chapitre décrit la synthèse et l'étude physico-chimique de molécules qui permettent de moduler l'angle de torsion dans les systèmes π conjugués pour faire varier les propriétés optiques et rédox. Une de ces molécules a permis la fabrication d'une diode blanche organique. Le troisième chapitre de ce manuscrit présente une structure tridimensionnelle intéressante, le 1,1-biphosphole. En plus de posséder une structure tridimensionnelle, ces structures présentent un mode de conjugaison original, la conjugaison σ-π, qui permet de réduire l'écart HO-BV de nos systèmes. Une de ces molécules a permis la fabrication de la première cellule photovoltaïque organique avec un dérivé du phosphole inséré dans la couche active. Dans une deuxième partie, ce chapitre traite également de la réactivité originale du 1,1'-biphosphole qui permet de fonctionnaliser l'atome de phosphore par une simple substitution nucléophile, permettant d'insérer une grande variété de substituants pour moduler les propriétés des molécules. Pour finir, ce manuscrit présente un quatrième chapitre qui implique le phosphole comme unité coordinante afin de réaliser des nouveaux complexes qui permettent de réaliser une ortho-métallation par activation C-H. De nouveaux complexes ortho-métallés d'Ir(III) et de Rh(III) ont été synthétisés et caractérisés.
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Rannou, Patrice. "Architectures (Macro)Moléculaires Pi-Conjuguées à Base d'Aniline: De la Mauvéine aux Matériaux (Semi-)Conducteurs pour l'(Opto)Electronique Organique". Habilitation à diriger des recherches, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00916481.
Streszczenie:
Ce mémoire pour l'obtention de l'Habilitation à Diriger les Recherche de l'Ecole Doctorale Chimie et Sciences du Vivant (N°218) de l'Université de Grenoble est organisé en 9 chapitres. Il se subdivise entre 2 grande parties "administrative/administration de la recherche" et "activités et projet de recherche". Ce découpage volontairement fin a pour objectif principal de permettre une localisation rapide des différents types d'informations que les lecteurs de ce manuscrit y rechercheront. Deux sections "remerciements" et "préambule" suivent immédiatement la table générale des matières qui guidera les lecteurs dans la découverte de ce mémoire. Dans une volonté de clarté, chaque chapitre débute par une table des matières spécifique qui décrit plus précisément son contenu. Dans la partie "administrative/administration de la recherche" (Chapitres I-IV et IX) de ce mémoire, j'ai condensé, selon un découpage classique (CV, fonctions d'encadrement et de formation par la recherche, participations à des contrats/programmes de recherche et une synthèse de mes productions scientifique) un ensemble d'informations mises à disposition des lecteurs et du jury pour que ses membres y trouvent, rapidement je l'espère, les éléments d'intérêts qui leurs seront utiles pour évaluer ces aspects de mon activité scientifique. Pour parfaire les données brutes contenues dans le chapitre IV, je présente dans le chapitre IX une liste exhaustive (à la date du 1er juillet 2013) de mes productions scientifiques. Celle-ci est structurée selon une série de codes (e.g. Px pour Publication N°x) qui apparaissent tout au long des chapitres V-VIII et qui permettront ainsi aux membres du jury et aux lecteurs de localiser rapidement les productions associées aux travaux décrits. Le caractère exhaustif s'envisage ainsi comme l'empreinte scientifique de mes travaux au 1er juillet 2013. Dans la partie activités de recherches (Chapitres V-VII) et projet de recherche (Chapitre VIII) de ce manuscrit, je me suis attaché à décrire en premier lieu, aussi brièvement que possible mais systématiquement, les contextes historiques, scientifiques et personnels dans lesquels j'ai développé mes activités de recherches (Chapitres V-VII). Ainsi, j'espère d'une part rendre, par quelques rappels que certains jugeront sans doute élémentaires, l'accès plus facile aux non-spécialistes et d'autre part faciliter la lecture et le jugement du jury. Toujours animé d'une volonté de cohérence et de clarté, j'ai fait le choix délibéré d'une progression chronologique (thèse, expérience postdoctorale, activités en tant que CR-CNRS et projet de recherche) pour rendre compte de la réalité du développement de mes travaux. Ainsi loin de présenter un survol des différents projets que j'ai (co-)développés, j'ai préféré insister sur le traitement personnel réservé aux trois thématiques et problématiques qui sont au cœur de mon activité scientifique en les illustrant par des exemples choisis à dessin pour effectuer une mise en abyme du projet de recherche présenté dans le chapitre VIII qui constitue l'aboutissement de la démarche rédactionnelle de ce mémoire. Les chapitres V-VIII se terminent par des sections bibliographiques spécifiques où sont indexées et détaillées les références citées au fil du texte.
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Bencheikh, Fatima. "Corrélation entre les propriétés optiques, la structure électronique et la morphologie des semi-conducteurs organiques pi-conjugués". Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4362.
Streszczenie:
Le développement de la technologie des cellules photovoltaïques organiques nécessite des compétences diverses liées à l’ingénierie moléculaire, à l’ingénierie des interfaces, au contrôle et à la caractérisation de la morphologie des films, à l’optimisation de la structure du dispositif et à la compréhension de la photo-physique des matériaux utilisés. Dans ce contexte, le travail présenté dans cette thèse contribue à la compréhension des propriétés photo-physiques des matériaux organiques π-conjugués et propose des outils de caractérisations optiques pour le suivi de la morphologie de ces matériaux. Dans un premier temps, une méthodologie rigoureuse de détermination des indices optiques des films organiques par ellipsométrie a été proposée. Les modèles utilisés en ellipsométrie ont ainsi été choisis en tenant compte des propriétés physiques des matériaux organiques π-conjugués ce qui a permis de remonter à la structure électronique de dérivés de fullèrenes (PC60BM et PC70BM). Dans un second temps, nous avons associé des données ellipsométriques à des mesures complémentaires d’absorbance et de photoluminescence dans le cas de deux copolymères (PTB7 et PTB7-Th) en films et en solutions afin d’isoler les interactions inter et intra-chaînes. Nous avons démontré que la photo-physique de ces copolymères diffère de celle du P3HT. Nous avons montré que même en solution dans le chlorobenzène, le PTB7 et le PTB7-Th s'agrègent fortement. Ces agrégats, de type H, se cassent plus facilement dans les solutions de chlorobenzène à base de PTB7-Th que dans celles à base de PTB7The development of organic photovoltaic cell technology requires various skills related to the molecular engineering, interface engineering, controlling and characterizing the morphology of the films, device structure optimization and understanding of photophysics of the materials. In this context, the work presented in this thesis contributes to the understanding of the photophysical properties of π-conjugated organic materials and propose optical characterizations tools for probing the morphology of these materials. First, a rigorous methodology for determining refractive indices of organic films by ellipsometry has been proposed. The models used in ellipsometry have been chosen by taking into account the physical properties of π-conjugated organic materials which allow the determination of the electronic structure of fullerene derivatives (PC60BM and PC70BM). Secondly, we associated ellipsometric data to complementary measurements of absorbance and photoluminescence in the case of two copolymers (PTB7 and PTB7-Th) in films and solutions in order to isolate inter and intra-chain interactions. We have demonstrated that the photophysics of these copolymers differs from the P3HT. We have shown that even in solution in chlorobenzene, the PTB7 PTB7-Th aggregate strongly. These aggregates, H-type, break more easily in the chlorobenzene solutions based of PTB7-Th as in those based on PTB7
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Binet, Laurent. "Synthèse de tétrathiafulvalènes polychalcogènes et/ou fonctionnalisées : préparation et étude de leurs complexes, sels, films et intercalats comme matériaux conducteurs". Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20124.
Streszczenie:
Apres avoir presente les criteres d'ordre electronique et structural qui favorisent l'obtention de materiaux conducteurs, nous decrivons la synthese de tetrathiafulvalenes (rrf) dissymetriques polychalcogenes et/ou fonctionnalises par des groupements alcool ou amine primaires. Ces composes pourraient favoriser des assemblages moleculaires bidimensionnels dans les materiaux resultants. La strategie de synthese est basee sur la deprotection et l'alkylation de ttf dichalcogenolates proteges par le groupe cyanoethyle. La preparation des precurseurs cyanoethylchalcogenottf dissymetriques par couplage croise de chalcogenones dans le phosphite de triethyle ou par reaction de type wittig a ete developpee et optimisee. Dix sept nouveaux derives ttf ont ainsi pu etre obtenus avec de bons rendements en general. Le caractere donneur pi de ces molecules a ete mis en evidence par voltammetrie cyclique. Ensuite, differents types de materiaux ont ete prepares a partir des nouveaux donneurs synthetises : complexes de transfert de charge avec le tcnq et sels d'ions radicaux sous forme de solides cristallins et d'intercalats dans les phosphates de zirconium dans le cas des aminottf. Leurs proprietes structurales, electroniques et leur conductivite electrique ont ete etudiees. Quelques-uns des materiaux sont conducteurs mais la plupart sont semi-conducteurs. Pour certains d'entre eux, on observe un caractere bidimensionnel impliquant un reseau de liaisons hydrogene.
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Schultheiss, Amélie. "PEDOT hautement conducteurs : synthèse, stabilité, propriétés mécaniques et dispositifs électrothermiques transparents". Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI052.
Streszczenie:
Les polymères conducteurs présentent des propriétés de conduction électrique, une flexibilité et une facilité de mise en œuvre qui ont permis leur intégration dans de nombreux dispositifs organiques comme les diodes électroluminescentes et les cellules photovoltaïques. Cette thèse s’est concentrée sur le développement et l’étude de polymères hautement conducteurs à base de poly(3,4-éthylènedioxythiophène) ou PEDOT, comme le PEDOT:PSS (contre-ion polystyrène sulfonate), le PEDOT:OTf (contre-ion triflate) et le PEDOT:Sulf (contre-ion sulfate). Dans une première partie, le mécanisme de polymérisation du PEDOT:OTf ainsi que les facteurs environnementaux influençant le procédé ont été étudiés en détails afin de stabiliser les performances électriques de ces matériaux. Un contrôle fin de la quantité d’eau présente lors de la polymérisation a permis d’obtenir des films présentant une conductivité électrique allant jusqu’à 6045 S/cm. Dans un deuxième temps, la stabilité de ces films de PEDOT en couches minces (de l’ordre quelques dizaines de nanomètres) a été étudiée sous différents stress environnementaux. Les UV (entre 290 et 400 nm), en présence d’eau ou d’oxygène, sont responsables de fortes dégradations des propriétés électriques de ces PEDOT. Différentes encapsulations, telles que des films de PEN (polynaphtalate d’éthylène) ou des systèmes monocouches et bicouches d’oxydes métalliques (Al2O3, ZnO, TiO2) déposées par SALD (spatial atomic layer deposition), ont été testées afin de pallier la dégradation des performances électriques sous simulateur solaire. Les encapsulations les plus efficaces permettent de limiter la dégradation des films de PEDOT d’un facteur 4 en moyenne après 1000h de vieillissement. Enfin, dans une dernière partie, les propriétés mécaniques, notamment de conformabilité et d’étirabilité de ces PEDOT, ont été étudiées. Des actionneurs électrothermiques transparents à base de PEDOT et de PDMS ont permis d’illustrer leur conformabilité et permettent d’envisager l’utilisation de ces matériaux dans le domaine de la robotique souple. Des mesures d’étirement sur substrat élastomère (SEBS, polystyrène-b-poly(éthylène-butylène)-b-polystyrène) ont démontré l’étirabilité intrinsèque des PEDOT:OTf et PEDOT:Sulf jusqu’à 30% d’élongation. L’ajout d’un liquide ionique a permis d’augmenter l’étirabilité de ces films jusqu’à 50 %. Les excellentes propriétés de conduction électriques, de transparence et d’étirabilité de ces PEDOT ont rendu possible la fabrication d’un patch de thermothérapie fonctionnelConductive polymers have electrical conduction properties, flexibility and ease of processing that have enabled their integration in many organic devices such as light-emitting diodes and photovoltaic cells. This thesis focused on the development and study of highly conductive polymers based on poly(3,4-ethylenedioxythiophene) or PEDOT, such as PEDOT:PSS (polystyrene sulfonate counter-ion), PEDOT:OTf (triflate counter-ion) and PEDOT:Sulf (sulfate counter-ion). In a first part, the polymerization mechanism of PEDOT:OTf as well as the environmental factors influencing the process were studied in detail in order to stabilize the electrical performance of these materials. A fine control of the water content during polymerization allowed to obtain films with an electrical conductivity up to 6045 S/cm. In a second step, the stability of these thin film PEDOT films (of the order of a few tens of nanometers) was studied under different environmental stresses. UV light (between 290 and 400 nm), combined with water or oxygen, is responsible for strong degradation of the electrical properties of these PEDOTs. Different encapsulations, such as PEN (ethylene polynaphthalate) films or monolayer and bilayer systems of metal oxides (Al2O3, ZnO, TiO2) deposited by SALD (spatial atomic layer deposition), have been tested in order to prevent the degradation of electrical performance under solar simulator. The most efficient encapsulations limit the degradation of PEDOT films by an average factor of 4 after 1000 hours of ageing. Finally, in a last part, the mechanical properties, in particular the conformability and stretchability of these PEDOT were studied. Transparent electrothermal actuators based on PEDOT and PDMS were used to illustrate their conformability and enable to consider the use of these materials in the field of flexible robotics. Stretching measurements on elastomer substrate (SEBS, polystyrene-b-poly(ethylene-butylene)-b-polystyrene) have demonstrated the intrinsic stretchability of PEDOT:OTf and PEDOT:Sulf up to 30% elongation. The addition of an ionic liquid increased the stretchability of these films up to 50%. The excellent electrical conduction, transparency and stretchability properties of these PEDOTs made it possible the development of a functional thermotherapy patch
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Biniek, Laure. "Polymères semi-conducteurs à faible largeur de bande interdite : de la synthèse au dispositif photovoltaïque organique". Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/BINIEK_Laure_2010.pdf.
Streszczenie:
Les performances des cellules photovoltaïques organiques à hétérojonction volumique dépendent fortement des propriétés optoélectroniques du polymère semi-conducteur donneur d’électrons. Dans l’objectif d’améliorer le recouvrement avec le spectre solaire et donc la photogénération des charges, nous avons conçu et étudié toute une nouvelle famille de copolymères à faible bande interdite basés sur l’alternance d’unités thiophènes riches en électrons et 2,1,3-benzothiadiazoles pauvres en électrons. Nous avons également introduit une unité coplanaire, le thiéno[3,2-b]thiophène afin de favoriser un bon transport de charge. Pour faciliter la mise en œuvre des matériaux, nous avons greffé diverses chaînes alkyles solubilisantes sur le squelette conjugué. En faisant varier de façon méthodique un certain nombre de paramètres structuraux (nature et position des chaînes alkyles, longueur du bloc donneur, introduction de motifs plans), nous avons mis en évidence des relations entre la structure chimique et les propriétés optoélectroniques et photovoltaïques. La première partie de ce travail de thèse a consisté à synthétiser les différents monomères en utilisant les outils de la chimie organométallique. Les copolymères ont ensuite été obtenus par polycondensation par couplages organométalliques croisés. Dans la deuxième partie nous avons évalué les relations structures / propriétés à travers des caractérisations électrochimiques, optiques, structurales et de transport de charges. Nous avons finalement élaboré des cellules solaires à base de mélange copolymère: C60-PCBM et corrélé les paramètres physiques aux propriétés optoélectroniques ainsi qu’à la structure des matériauxIn the field of organic photovoltaic, conjugated electron donor polymers with improved optoelectronic properties are highly needed. Therefore, that research work is focused on the design and investigation of a new family of donor-acceptor alternating low band-gap copolymers, using 2,1,3-benzothiadiazole as electron-deficient unit, and thieno[3,2-b]thiophene and alkylthiophenes moieties as electron-rich units. By the inclusion of fused thiophene rings we intend to enhance the hole carrier properties. Various alkyl side-chains are introduced onto different positions along the conjugated backbone in order to reach efficient solubility in common organic solvents and simultaneously allow investigations of structure/properties relationships. We have also studied the effect of conjugation length and planarity on the optoelectronic properties. In the first section we discuss the synthesis methods of the monomers which involve several organic and organometallic reactions. Then, the copolymers have been synthesized by Stille or Suzuki cross coupling polycondensation. In the second part, special focus is devoted on how modifications in the conjugated backbone length and conformation (side chains length and positioning, coplanar units) are affecting the related material properties (electrochemical, UV-vis absorption, microstructure and charge carrier mobility). Finally, we have elaborated bulk heterojunction solar cells based on copolymer:C60-PCBM blend and correlated the OPV device performances with the optoelectronic properties of the polymers
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Scidone, Lionel. "Contributions à la synthèse par voie de films de type Bi2Te3". Metz, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2006/Scidone.Lionel.SMZ0626.pdf.
Streszczenie:
Le Tellurure de bismuth et les ternaires proches de cette structure développent des propriétés thermoélectriques optimales dans la gamme des températures ambiantes laissant supposer de nombreuses applications dans le domaine du transfert de chaleur ou de génération thermique directe d’électricité. Le travail développé s’est attaché à une nouvelle voie de synthèse de ce matériau, celle de l’action de différents réducteurs chimiques solubles ou métalliques sur des solutions sources de BiIII et TeIV en milieu nitrique. Si les réducteurs solubles testés ne s’avèrent pas performants, il apparaît au contraire que la formation de films de Bi2Te3 peut être obtenue par déplacement par de nombreux métaux notamment Ni, Bi, Sn, Pb, Fe, Zn. Un mode de synthèse performant a été défini en engageant le nickel soit sous forme massive soit sous forme de films. Des revêtements monophasés, homogènes et cohérents sont obtenus avec des épaisseurs de 5 µm pour une immersion de 2 h dans la solution source. Des films minces de 160 nm ont été également réalisés à partir de la conversion totale de 100 nm de nickel déposé sur une lame de verre. Ces pré-films thermoélectriques se prêtent alors à un développement complémentaire par électrochimie. De cette manière, il a été mis en place les éléments d’un premier dispositif démontrant, sur 2 jonctions p-n, un pouvoir thermoélectrique de 700 µV. K-1. Ce travail ouvre une nouvelle voie pour l’élaboration simple et peu onéreuse de modules thermoélectriquesThe Bismuth Telluride and the ternary derivative compounds develop optimal thermoelectric properties in the range of the ambient temperatures leading to many applications in the field of the transfer of heat or direct thermal generation of electricity. A new way of synthesis of this material was based on the action of various soluble or metal reducing agents on solutions sources of BiIII and TeIV in nitric medium. If the soluble reducers tested do not prove their efficacity, it appeared on the contrary that the film formation of Bi2Te3 can be obtained by displacement by many metals in particular Ni, Bi, Sn, Pb, Fe, Zn. A powerful mode of synthesis was defined by engaging nickel either in massive form or in the form of films. Single-phase, homogeneous and coherent coatings were obtained with a thickness of 5 µm for an immersion of 2 hours in the solution source. Thin films of 160 nm were also carried out starting from the total conversion of 100 nm nickel deposited in a glass substrate. These thermoelectric pre-films lend themselves then to a complementary development by electrochemistry. In this manner, it was set up the elements of a first experimental device, on 2 junctions p-n, a thermoelectric capacity of 700 µV. K-1. This work opens a new way for the simple and not very expensive development of thermoelectric modules