Peut-on synthétiser du diamant par électrolyse ?

Diamond synthesis by electrolysis of acetates

• Auteur / Autrice : Patrice Aublanc
• Direction : Michel Mermoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

A l'heure actuelle, la synthèse du diamant est possible par différents procédés. Ces techniques sont maintenant fiables et performantes. Pourtant, surtout à des fins fondamentales, on continuue à chercher des alternatives à ces méthodes, en exploitant notamment les milieux liquides et des réactions électrochimiques. Dans cette optique, il est souvent fait référence aux mécanismes évoqués lors de la croissance CVD du diamant. A notre connaissance, peu de résultats réellement convaincants ont été publiés. C'est cette voie, encore largement inexploitée, que nous avons cherché à explorer. La mise en oeuvre de ce travail a été motivé par le fait que l'on sait créer électrochimiquement certains radicaux à priori impliqués dans la croissance CVD du diamant. Différentes voies de synthèse ont donc été exploirées, voie pour lesquelles nous avons cherché à faire coexister à la surface d'une électrode polarisée de l'hydrogène atomique et des molécules ou radicaux hydrocarbonés. Pour ce faire, nous avons conçu plusieurs dispositifs expérimentaux qui nous ont permis de travailler successivement dans l'ammoniac liquide, dans des solutions d'acide acétique et dans un bain de sels fondus à base d'acétates. Grâce aux méthodes qui ont été développées au cours de ce travail, il est possible d'obtenir sélectivement plusieurs types de matériaux carbonés, y compris du diamant manocritallin. La structure de ces divers matériaux a été caractérisée par spectroscopie Raman, infra rouge, perte d'énergie des électrons et diffraction électronique.