Électrodes macroporeuses d’oxyde d’indium dopé à l’étain préparées par électrofilage pour l’analyse spectroélectrochimique

Macroporous electrospun indium tin oxide electrodes for spectroelectrochemical analysis

• Auteur / Autrice : Maciej Mierzwa
• Direction : Mathieu Étienne, Emmanuel Lamouroux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 07/12/2017
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : SESAMES - Ecole Doctorale Lorraine de Chimie et Physique Moléculaires
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour les Matériaux et l’Environnement (Nancy) - Structures et réactivité des systèmes moléculaires complexes (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Neso Sojic
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christine Kranz, Lydie Viau, Solenne Fleutot
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Neso Sojic, Christine Kranz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse électrochimique

Silicium poreux

Électrodes transparentes

Nanofils

Oxyde d'indium-étain

Mots clés libres

Électrofilage

Spectroélectrochimie

Oxyde d’indium dopé à l’étain

Électroanalyse

Electrospinning

Spectroelectrochemistry

Indium tin oxide

Electroanalysis

Résumé

Il y a un intérêt croissant concernant la découverte de nouvelles méthodes commercialement viables pour réaliser des analyses spectro-électrochimiques — combinant des techniques électrochimiques et spectrales. Pour ce faire, nous avons préparé un matériau d'électrode transparent et conducteur, l’oxyde d’indium dopé à l’étain. Nous avons utilisé la technique d’électrofilage conduisant à la formation de fibres très fines avec une surface spécifique élevée. Ces électrodes ont ensuite été recouvertes d'une couche supplémentaire de silice poreuse et fonctionnalisée pour maximiser la surface spécifique et introduire des propriétés de détection supplémentaires. Le dispositif a été utilisé dans la détection du bleu de méthylène qui est un colorant industriel mais également un polluant environnemental. il a été mis en évidence qu’avec l'utilisation d'une telle électrode, il était possible de détecter des concentrations inférieures aux niveaux environnementaux nocifs. Enfin, les électrodes fonctionnalisées ont également été utilisées avec succès pour générer une luminescence plus intense et plus stable, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de capteurs spectroélectrochimiques

There is a growing interest in finding new and commercially viable methods of performing a spectroelectrochemical analysis which combines electrochemical and spectral techniques. For this purpose, an electrode material that is transparent and conductive needs to be prepared. In this work, such electrode was prepared by electrospinning which is a technique capable of forming very thin fibers with high surface area. Those electrodes were also covered with additional layer of porous and functionalized silica to maximize the surface area and introduced additional sensing properties. This material was used in the detection of methylene blue which is an industrial dye and an environmental pollutant. It was found that using such electrode it was possible to detect concentrations that are smaller than the harmful environmental levels. Finally, the layers were also used with success to generate luminescence which is opening new prospects for the design of spectroelectrochemical sensors