Films de COF en 2D : méthodes synthétiques avancées pour de nouveaux matériaux fonctionnels

2D COF films : advanced synthetic methods toward new functional materials

• Auteur / Autrice : Luca Cusin
• Direction : Paolo Samorì
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 30/06/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Stefan Hecht
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Adrian-Mihail Stadler
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stefan Hecht, Giovanna De Luca

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxyde de graphène

Matériaux 2D

Mots clés libres

COF

Cadre organique covalent

2D

Matériau

Semi-conducteur

Oxyde de graphène

Électronique

COF

Covalent organic framework

2D

Material

Semiconductor

Graphene oxide

Electronics

Résumé

Les COF en 2D sont des solides stratifiés, cristallins et en permanence poreux, et ils constituent actuellement la classe la plus étudiée des polymères en 2D. L'objectif principal de cette thèse est de développer des matériaux à base de COF en 2D aux propriétés physico-chimiques personnalisées et orientées vers des applications, qui sont étudiées à différentes échelles de longueur. Cette thèse est divisée en cinq chapitres, comprenant deux chapitres d'introduction et trois chapitres expérimentaux. Dans chaque chapitre expérimental, un matériau à base de COF en 2D unique ou une famille de tels matériaux est conçu pour une application spécifique, puis synthétisé, traité et caractérisé. En particulier, les trois chapitres expérimentaux se concentrent sur les défis suivants : 1. développement d'une nouvelle technique de traitement en solution pour obtenir une morphologie et une orientation spécifiques ; 2. conception d'un COF en 2D conjugué aux propriétés semi-conductrices ; 3. préparation de matériaux composites rGO-COF pour l'électronique flexible.

2D COFs are layered, crystalline, and permanently porous solids and they are currently the most studied class of 2D polymers. The main goal of this thesis is to develop 2D COFs-based materials with customized, application-oriented physicochemical properties that are studied at multiple length scales. This thesis is divided into five chapters, including two introductory and three experimental chapters. In each experimental chapter, a single, or a family of 2D COF-based materials are designed for a specific application, then synthesized, processed, and characterized. In particular, the three experimental chapters focus on the following challenges: 1. development of a new technique for solution processing to achieve specific morphology and orientation; 2. design of a conjugated 2D COF with semiconductor properties; 3. preparation of a composite rGO-COF materials for flexible electronics.