Recherche Avancée

Thèse soutenue

Films mésoporeux hybrides : propriétés optiques et applications potentielles

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Auteur / Autrice : Alida Quach
Direction : Clément Sanchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Les normes strictes imposées ces dernières années dans tous les domaines touchant à la chimie pressent le développement de moyens de surveillance plus efficaces et plus économiques. Dans ce contexte, les matériaux hybrides organique–inorganique sol-gel ouvrent des perspectives intéressantes en raison de leur composition multifonctionnelle et des propriétés qui en découlent. L’objectif de ce travail a été d’évaluer le potentiel de films nanostructurés hybrides silice–quinizarine et silice–dibenzoylméthane pour des applications de détection chimique à transduction optique. Nous avons pour cela procédé en trois temps. I) Nous avons préparé des films nanostructurés de silice par auto-assemblage induit par évaporation, en utilisant le bromure de cétyltriméthylammonium comme agent texturant. Parmi les mésophases obtenues, nous avons choisi la mésophase cubique Pm3n pour ses meilleurs résultats en termes d’accessibilité et de stabilité mécanique. Ii) Nous avons comparé deux stratégies pour incorporer les molécules sondes silylées dans les films : le post-greffage et la synthèse directe. Cette dernière s’est avérée plus avantageuse : qualité optique, stoechiométrie organique/inorganique connue, fonctionnalisation homogène et porosité accessible. Iii) Pour les films silice–quinizarine, nous avons effectué des tests de détection d’ions Cu2+ en solution aqueuse sous différentes conditions (pH, force ionique. . . ). Le système a montré de manière reproductible une bonne sensibilité (~ppm) et des temps de réponse courts (30s), mais un manque de sélectivité. Nous avons en revanche obtenu une détection sélective de composés gazeux halogénés (BF3) avec les films silice–dibenzoylméthane