Thèse soutenue

Relations structure-propriétés de surfaces carbonées électroactives : impact de la couche organique et du substrat
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Auteur / Autrice : Ewen Touzé
Direction : Charles CougnonFrédéric Gohier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie Moléculaire et Macromoléculaire
Date : Soutenance le 16/11/2018
Etablissement(s) : Angers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans ; 2008-2021)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 2 - 4 - Moltech Anjou (Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers)
Laboratoire : Institut des Sciences et Technologies Moléculaires d'Angers / MOLTECH-ANJOU
Jury : Président / Présidente : Jean Pinson
Examinateurs / Examinatrices : Jalal Ghilane
Rapporteurs / Rapporteuses : Benoît Limoges, Fabien Miomandre

Mots clés

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Résumé

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Les nouveaux matériaux carbonés modifiés par des films organiques constituent un domaine de recherche très actif depuis plusieurs décennies. Ces matériaux suscitent un intérêt grandissant dans les secteurs de l’énergie, de la santé et de l’environnement. Afin d’améliorer les performances de ces matériaux, les innovations reposent notamment sur la maîtrise de la fonctionnalisation des surfaces, le contrôle de la stabilité de la couche immobilisée ou encore sur les nouvelles propriétés liées à la modification. Selon les fonctions chimiques greffées, les applications sont multiples : détection et/ou la capture d’éléments chimiques, hydrophobicité, stockage d’énergie électrique ou de gaz ou encore biocompatibilité. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse portent sur la modification de surfaces carbonées par différents composés organiques, dans le but d’une part de déterminer les relations structurepropriétés du film déposé et d’autre part d’améliorer les performances de supercondensateurs carbonés. Nos investigations reposent sur la synthèse d’un ensemble de composés conjugués ou non, suivi d’un greffage indirect passant par une construction sur surface ou par greffage direct via l’oxydation d’amine. Ces greffages ont été explorés méthodologiquement afin de déterminer l’impact de la conjugaison au sein du film organique déposé et l’influence de la structure du matériau carboné. Nous montrons également qu’une fonctionnalisation contrôlée sur carbone activé permet d’avoir une meilleure intégration des molécules dans des supercondensateurs carbonés. L’enjeu consiste à mieux comprendre les interactions molécules-substrat au cours de la modification de matériaux.