Polyélectrolytes et liquides ioniques

Polyelectrolytes and ionic liquids

• Auteur / Autrice : Georgiy Smolyakov
• Direction : Michel Rawiso
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 25/09/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Schaaf
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Margarida Costa Gomes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jannick Duchet-Rumeau, Eric Buhler

Mots clés

Mots clés contrôlés

Solutions de polymère

Rayons X -- Diffusion centrale

Neutrons -- Diffusion

Liquides ioniques

Polyélectrolytes

Mots clés libres

Polyélectrolytes

Liquides ioniques

Diffusion de rayonnement aux petits angles

Conformation moyenne

État de dispersion

Qualité de solvant

Structure à l’échelle nanoscopique

Polyelectrolytes

Ionic liquids

Small-angle scattering methods

Average conformation

Dispersionstate

Solvent quality

Nanoscale structure

Résumé

Cette thèse présente une étude de la structure de solutions de polyélectrolytes (PEs) dans les liquides ioniques (LIs) et de la structure locale des LIs en présence de PEs. Les techniques de diffusion de rayons X et de neutrons ont été principalement utilisées pour cette étude. Dans une première partie, la capacité des LIs à former des « clusters » à l’échelle nanoscopique est démontrée. Dans une seconde partie, l’influence de la nature des contreions et du solvant sur le comportement du polystyrène sulfonate (PSS) en solution est abordée. La conformation moyenne du PSS et son état de dispersion dans les milieux aqueux et organiques sont alors explorés dans une troisième partie. Une étude similaire pour le cas spécifique des milieux LIs est présentée dans une quatrième partie. Finalement, d’autres polymères, chargés ou neutres, en solution dans les LIs, sont considérés dans une cinquième et dernière partie.

In this thesis the structure of polyelectrolyte (PE) solutions in ionic liquids (ILs) and mutual influence of bothcomponentsthe local structure of the latter in the presence of PEs are studied. X-ray and neutron scatteringtechniques have been mainly used for the present investigation. In a first part, the ability of considered ILs toform clusters at nanoscale is demonstrated. In a second part, the influence of the nature of counterions andthe solvent on the polystyrene sulfonate (PSS) behavior in solution is tackled. PSS average conformation anddispersion state in aqueous and organic media are then explored in a third part. A similar investigation, carriedout on the specific case of PSS in IL media, is described in a fourth part. Finally, other polymers, both chargedand neutral, in IL solutions are considered in a fifth and last part.