Synthèse et étude de films de polymères conducteurs électroniques dopés par des hétéropolyanions : application à la réduction électrocatalytique de NO2- et à la détection du NO in vivo

Synthesis and study of electronic conducting polymers films doped with heteropolyanions. Application for the electrocatalytic reduction of no#2#- anions and for the no in vivo detection

• Auteur / Autrice : Bruno Fabre
• Direction : Gérard Bidan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Grenoble 1

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Physicochimie des polymeres

Thiophene derive polymere

Nk

Polymere dope

Pyrrole derive polymere

Nk

Heteropolysel

Sec

Complexe anionique

Sec

Propriete electrochimique

Polymere catalyseur

Activite catalytique

Electrocatalyse

Reduction chimique

Nitrite

Ent

Na

Fx

Azote monoxyde

Ent

Nk

Fx

Mecanisme reaction

Detecteur de gaz

Gaz dissous

Detecteur electrochimique

Etude experimentale

Conducteur electrique

Thiophene (3-methyl) polymere

Nk

Pyrrole (1-methyl) polymere

Nk

Thiophene derivative polymer

Nk

Doped polymer

Pyrrole derivative polymer

Nk

Heteropolysalt

Sec

Anionic complex

Sec

Electrochemical properties

Polymeric catalyst

Catalyst activity

Electrocatalysis

Reduction

Nitrites

Ent

Na

Fx

Nitrogen monoxide

Ent

Nk

Fx

Reaction mechanism

Gas detectors

Dissolved gas

Electrochemical detector

Experimental study

Electric conductors

Résumé

Ce travail est consacre a la synthese, la caracterisation physico-chimique et l'application de films de polymeres conducteurs electroniques (pce) incluant des heteropolyanions (hpa). Ces entites minerales, connues pour leurs remarquables proprietes redox, sont immobilisees en tant qu'anion dopant lors de la synthese electrochimique des pce. Dans un premier temps, nous montrons qu'une electrode modifiee par un film de poly(3-methyl thiophene) dope par un hpa de structure de keggin xm#1#2o#4#0#n#- (x = p, si ; m = w, mo et n = 3, 4) presente l'electroactivite des deux partenaires. La reponse electrochimique associee a l'hpa n'est pas modifiee apres son immobilisation, pour peu que les conditions de l'electrosynthese du film soient optimisees (rapport monomere/hpa et valeur du potentiel impose). La geometrie particuliere de l'hpa n'induit pas une structure organisee dans le poly(3-methyl thiophene). Afin de remonter a une explication structurale du materiau, nous entreprenons, dans un second temps, l'etude d'un compose modele base sur un oligomere du thiophene (6t)#4#p#+/(pmo#1#2o#4#0)#p#- (6t represente l'hexamere du thiophene et 3 < p < 4). Malheureusement, la tres faible solubilite de ce sel ne permet pas des cristallisations adequates pour des etudes cristallographiques. Les films de pce/hpa peuvent realiser des electrocatalyses, a condition de choisir la bonne association. Dans ce sens, nous mettons en evidence qu'une electrode modifiee par un film de poly(n-methyl pyrrole) incluant un hpa mixte fepw#1#1o#3#9(h#2o)#4#- presente une remarquable stabilite electrochimique et activite electrocatalytique vis-a-vis de la reduction de no#2#-. Le mecanisme de reduction en phase immobilisee passe par un complexe fer-nitrosyl fepw#1#1o#3#9(no)#5#- qui assure la selectivite de cette catalyse chimique electroassistee. Cette electrode modifiee permet de la meme maniere la reduction catalytique du no dissous dans l'eau. Cette molecule, actuellement reconnue comme mediateur intercellulaire essentiel, peut etre detectee in vivo a partir d'une fibre de carbone modifiee par le depot catalytique precedent. Cette etude, realisee en collaboration avec r. Cespuglio (inserm, lyon) constitue un des rares exemples de detection fonctionnelle et en temps reel de cette molecule