Thèse soutenue

Verres thioarsénate et thiogermanate dopés à l'argent et/ou au mercure : Transport, structure et sensibilité ionique

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Auteur / Autrice : Rayan Zaiter
Direction : Eugène Bychkov
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux
Date : Soutenance le 11/12/2018
Etablissement(s) : Littoral
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille) (1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physico-chimie de l'atmosphère (Dunkerque, Nord) - Laboratoire de Physico-Chimie de l'Atmosphère / LPCA
: Pôle métropolitain de la Côte d'Opale
Jury : Président / Présidente : David Le Coq
Examinateurs / Examinatrices : Eugène Bychkov, Annie Pradel, Laurent Cormier, Pascal Masselin, Mohammad Kassem
Rapporteurs / Rapporteuses : Annie Pradel, Laurent Cormier

Résumé

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Le but de ce travail de thèse consiste à étudier les propriétés physico-chimiques des verres chalcogénures afin de pouvoir les utiliser comme membranes de capteurs chimiques destinés pour le dosage des ions Hg²⁺. Dans un premier temps, les propriétés macroscopiques des systèmes vitreux AgY-As₂S₃ (Y = Br, I), HgS-GeS₂, AgI-HgS-As₂S₃ et AgI-HgS-GeS₂, telles que les densités et les températures caractéristiques (Tg et Tc) ont été mesurées et analysées selon les compositions des verres. Puis, dans un second temps, les propriétés de transport ont été étudiés à l'aide de la spectroscopie d'impédance complexe d'une part, ou d'autre part, par des mesures de la résistivité. Ces dernières montrent que les verres de chalcogénures dopés à l'halogénure d'argent présentent deux différents régimes de transports au-dessus du seuil de percolation xc ≈ 30 ppm : (i) domaine de percolation critique, et (ii) domaine contrôlé par modificateur. Vient ensuite la troisième partie, elle consiste à déchiffrer les relations composition/structure/propriété grâce à plusieurs études structurales. Des mesures par spectroscopie Raman, par diffraction de neutrons et de rayons X haute énergie, par diffusion des neutrons sous petits angles (SANS), ainsi que des modélisations RMC/DFT et AMID ont été réalisées. Enfin, la dernière partie de ce travail était une étude préliminaire des caractéristiques des nouveaux capteurs chimiques. Il a été consacré à l'étude des relations entre la composition et la sensibilité des membranes ainsi qu'aux limites de détection qui les définissent.