Formation, par réduction de sels de diazonium, de couches organiques mixtes contrôlées en épaisseur et en composition
Auteur / Autrice : | Julien Billon |
Direction : | Christelle Gautier, Tony Breton, Eric Levillain |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie-physique |
Date : | Soutenance le 03/05/2023 |
Etablissement(s) : | Angers |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : MOLTECH-Anjou (Angers ; 2004-....) - MOLTECH-Anjou |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Kanoufi, Christine Vautrin-Ul |
Rapporteurs / Rapporteuses : Mathieu Étienne |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
L’immobilisation de plusieurs molécules organiques sur des électrodes permet de transférer chacune des propriétés de ces composés aux surfaces modifiées. Dans ce but, la réduction de cations diazonium permet de former des films organiques multifonctionnels stables. Cette méthode souffre cependant d’un problème de contrôle vis-à-vis de l’épaisseur des dépôts obtenus et de leur structure. La réaction de greffage impliquant des radicaux, la croissance est dendritique et rapide. Les films obtenus sont donc épais et leur structure est difficilement contrôlable. De plus, le processus étant électrochimique, la cinétique d’adsorption des motifs est intimement liée au potentiel de réduction des cations diazonium. Les proportions d’un matériau élaboré par co-réduction de plusieurs cations sont donc dictées majoritairement par leurs potentiels de réduction et non par leurs concentrations respectives. Dans ce cadre, ce travail de recherche a pour but le développement d’une méthodologie permettant l’élaboration de monocouches mixtes. Pour cela des cations présentant un espaceur aliphatique entre aryldiazonium et groupement fonctionnel terminal ont été synthétisés et immobilisés. La méthodologie a d’abord été validée par immobilisation d’un dérivé de ferrocène puis généralisée à différents diluants non fonctionnels. La co-réduction d’une seconde sonde redox, un dérivé PDI, et d’un diluant a permis l’élaboration de monocouches mixtes aux proportions finement contrôlables. La modularité exceptionnelle autorisée par ce dérivé a également permis l’élaboration de multicouches multifonctionnelles. L’étude des films a ensuite permis de lier propriétés et structure des dépôts.