Synthèse et utilisation de matériaux hybrides lamellaires pour l'élaboration et la caractérisation de nanocomposites polymères

Synthèse et utilisation de matériaux hybrides lamellaires pour l'élaboration et la caractérisation de nanocomposites polymères PDF Author: Sophie Chausson
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Languages : fr
Pages : 232

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L’objectif de la thèse est d’élaborer des matériaux hybrides organiques-inorganiques lamellaires originaux et de les disperser dans une matrice polymère afin d’obtenir des nanocomposites. La mise en œuvre des nanocomposites s’est faite à chaque fois dans deux types de matrices, le polyéthylène (PE) et le polyamide-12 (PA-12). Deux types d’hybrides lamellaires y ont été dispersés. Le premier est l’oxyde lamellaire KTiNbO5, modifié chimiquement par intercalation d’alkylamines de différentes longueurs de chaîne carbonée pour améliorer sa compatibilité avec les différentes matrices polymères. La dispersion de ces matériaux hybrides a permis d’améliorer plusieurs propriétés des matrices hôtes comme la stabilité thermique, la résistance mécanique et la résistance au feu. La deuxième famille de matériaux élaborés est celle des phosphonates de cuivre lamellaires porteurs de chaînes alkyles de différentes longueurs. L’objectif de cette étude est de préparer un matériau hybride avec un métal de transition en vue de son incorporation dans le polymère. Une étude structurale approfondie de la série homologue a mis en évidence deux types de composés : hydratés pour les chaînes alkyles courtes (nombre de carbone ≤10) et déshydratés pour les chaînes carbonée n≥10. Ces deux types structuraux ont montré des comportements magnétiques différents. Enfin, l’incorporation de ces charges dans les matrices polyéthylène et polyamide-12 a révélé que la nature covalente de la liaison chimique entre la partie organique et le feuillet inorganique ne permet pas d’obtenir un état d’exfoliation suffisant pour bénéficier de l’effet ‘nano’ sur les propriétés physiques.

Synthèse et utilisation de matériaux hybrides lamellaires pour l'élaboration et la caractérisation de nanocomposites polymères

Synthèse et utilisation de matériaux hybrides lamellaires pour l'élaboration et la caractérisation de nanocomposites polymères PDF Author: Sophie Chausson
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Pages : 232

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L’objectif de la thèse est d’élaborer des matériaux hybrides organiques-inorganiques lamellaires originaux et de les disperser dans une matrice polymère afin d’obtenir des nanocomposites. La mise en œuvre des nanocomposites s’est faite à chaque fois dans deux types de matrices, le polyéthylène (PE) et le polyamide-12 (PA-12). Deux types d’hybrides lamellaires y ont été dispersés. Le premier est l’oxyde lamellaire KTiNbO5, modifié chimiquement par intercalation d’alkylamines de différentes longueurs de chaîne carbonée pour améliorer sa compatibilité avec les différentes matrices polymères. La dispersion de ces matériaux hybrides a permis d’améliorer plusieurs propriétés des matrices hôtes comme la stabilité thermique, la résistance mécanique et la résistance au feu. La deuxième famille de matériaux élaborés est celle des phosphonates de cuivre lamellaires porteurs de chaînes alkyles de différentes longueurs. L’objectif de cette étude est de préparer un matériau hybride avec un métal de transition en vue de son incorporation dans le polymère. Une étude structurale approfondie de la série homologue a mis en évidence deux types de composés : hydratés pour les chaînes alkyles courtes (nombre de carbone ≤10) et déshydratés pour les chaînes carbonée n≥10. Ces deux types structuraux ont montré des comportements magnétiques différents. Enfin, l’incorporation de ces charges dans les matrices polyéthylène et polyamide-12 a révélé que la nature covalente de la liaison chimique entre la partie organique et le feuillet inorganique ne permet pas d’obtenir un état d’exfoliation suffisant pour bénéficier de l’effet ‘nano’ sur les propriétés physiques.

Chimie des matériaux hybrides

Chimie des matériaux hybrides PDF Author: Clément Sanchez
Publisher: Collège de France
ISBN: 2722601648
Category : Science
Languages : fr
Pages : 36

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Leçon inaugurale prononcée le 10 février 2011 Chaire de Chimie des matériaux hybrides Dans le monde vivant, la nature est souvent amenée à combiner des composantes organiques et minérales pour créer des nano-composites très performants. Les coquillages, les carapaces des crustacés, les os sont quelques exemples de matériaux hybrides naturels. Pour comprendre ces systèmes complexes et maîtriser leur construction, le chimiste met en œuvre des expériences qui permettent d’analyser tous les états de la matière, de la molécule au matériau. Un de ses défis est l’élaboration bio-inspirée de matériaux hybrides à structures hiérarchiques. À l’interface de la chimie, de la physique, de la biologie et de la science des matériaux, la chimie des matériaux hybrides a déjà intégré de nombreux domaines d’application (automobile, construction, textile, cosmétique, micro-optique, micro-électronique, revêtements fonctionnels, sciences environnementales et biomédicales).

Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d'architecture π-conjuguées et de nanocristaux de semi-conducteurs II-VI

Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d'architecture π-conjuguées et de nanocristaux de semi-conducteurs II-VI PDF Author: Claudia Querner
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Languages : fr
Pages : 0

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Ce travail de thèse porte sur la synthèse de matériaux hybrides organiques-inorganiques obtenus par greffage contrôlé d'oligomères ou de polymères conjugués, à base de thiophène ou d'aniline, sur la surface de nanocristaux de CdSe. La réaction de greffage est assurée par une fonction d'ancrage, de type carbodithioate, présente sur les ligands et ayant une grande affinité pour la surface des nanocristaux. On distingue deux méthodes de greffage : une voie directe par simple échange de ligands et une voie indirecte comprenant une étape de post-fonctionnalisation de nanocristaux enrobés par des ligands bi-fonctionnels. Cette dernière méthode est très générale et permet en outre de co-déposer un mélange nanocristaux/oligomère et d'effectuer la réaction de couplage en phase solide en chauffant. De manière générale, les propriétés électrochimiques des nanocristaux et des ligands greffés sont principalement conservées et les études spectroélectrochimiques démontrent que le mécanisme de dopage des ligands conjugués reste inchangé en présence du nanocristal. La position des niveaux énergétiques de l'hybride est telle qu'une séparation des charges est possible après une excitation, ce qui est confirmé par la diminution forte de la photoluminescence. Des études de photoluminescence résolue dans le temps montrent une corrélation directe entre la longueur de conjugaison des ligands et l'efficacité du transfert. Dans le cas du tétramère d'aniline, plus aucun signal n'est mesurable. Les premières mesures de photocourant sont prometteuses. Les matériaux développés, qui peuvent être préparés de manière contrôlée et variée, possèdent un potentiel d'application dans les cellules solaires.

Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d'architecture π-conjuguées et de nanocristaux de semi-conducteurs II-VI

Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides organiques-inorganiques à base d'architecture π-conjuguées et de nanocristaux de semi-conducteurs II-VI PDF Author: Claudia Querner
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Ce travail de thèse porte sur la synthèse de matériaux hybrides organiques-inorganiques obtenus par greffage contrôlé d'oligomères ou de polymères conjugués, à base de thiophène ou d'aniline, sur la surface de nanocristaux de CdSe. La réaction de greffage est assurée par une fonction d'ancrage, de type carbodithioate, présente sur les ligands et ayant une grande affinité pour la surface des nanocristaux. On distingue deux méthodes de greffage : une voie directe par simple échange de ligands et une voie indirecte comprenant une étape de post-fonctionnalisation de nanocristaux enrobés par des ligands bi-fonctionnels. Cette dernière méthode est très générale et permet en outre de co-déposer un mélange nanocristaux/oligomère et d'effectuer la réaction de couplage en phase solide en chauffant. De manière générale, les propriétés électrochimiques des nanocristaux et des ligands greffés sont principalement conservées et les études spectroélectrochimiques démontrent que le mécanisme de dopage des ligands conjugués reste inchangé en présence du nanocristal. La position des niveaux énergétiques de l'hybride est telle qu'une séparation des charges est possible après une excitation, ce qui est confirmé par la diminution forte de la photoluminescence. Des études de photoluminescence résolue dans le temps montrent une corrélation directe entre la longueur de conjugaison des ligands et l'efficacité du transfert. Dans le cas du tétramère d'aniline, plus aucun signal n'est mesurable. Les premières mesures de photocourant sont prometteuses. Les matériaux développés, qui peuvent être préparés de manière contrôlée et variée, possèdent un potentiel d'application dans les cellules solaires.

Elaboration et étude de matériaux hybrides organiques-inorganiques

Elaboration et étude de matériaux hybrides organiques-inorganiques PDF Author: Olivier Porcherie
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Languages : fr
Pages : 178

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Matériaux hybrides organiques-inorganiques par greffage covalent de polymères sur des oxydes métalliques

Matériaux hybrides organiques-inorganiques par greffage covalent de polymères sur des oxydes métalliques PDF Author: Virginie Vergnat
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Languages : fr
Pages : 264

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L’objectif de cette thèse est d’élaborer des matériaux hybrides polymères/oxydes métalliques à nanostructure contrôlée et d’étudier leurs propriétés physiques. Pour préparer ces matériaux, nous avons choisi la méthode « grafting from » qui consiste dans un premier temps à greffer de manière covalente un amorceur de polymérisation à la surface des nanoparticules. La polymérisation est ensuite conduite depuis la surface de ces nanoparticules. Tout d’abord, nous présentons les nanoparticules d’oxydes métalliques utilisées: la ferrite de cobalt synthétisée par coprécipitation, l’oxyde de fer non agrégé synthétisé par décomposition thermique, le dioxyde de titane et l’hématite accessibles commercialement. Une attention particulière est portée à la synthèse en grande quantité de l’oxyde de fer non agrégé et à l’évolution du milieu au cours de la synthèse ce qui permet de préciser le rôle de chaque étape du processus de décomposition thermique.Ensuite, nous présentons le greffage d’amorceurs de polymérisation porteurs d’une fonction acide phosphonique et d’un -bromo ester à la surface des oxydes métalliques. Puis, nous étudions la polymérisation radicalaire par transfert d’atome de différents monomères (styrène, méthacrylate de méthyle) à partir des nanoparticules fonctionnalisées et nous proposons plusieurs hypothèses pour expliquer la faible efficacité de la réaction d’amorçage de la polymérisation à la surface des nanoparticules. Ensuite, la morphologie des matériaux hybrides est présentée. Pour finir, nous étudions les propriétés mécaniques (par nano-indentation ou nanorayures) des matériaux hybrides obtenus, ainsi que les propriétés rhéologiques, thermiques et magnétiques.

Elaboration de matériaux hybrides organiques-inorganiques à propriétés optiques

Elaboration de matériaux hybrides organiques-inorganiques à propriétés optiques PDF Author: Eric Besson
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Languages : fr
Pages : 530

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SYNTHESE ET CARACTERISATION DE MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES/INORGANIQUES

SYNTHESE ET CARACTERISATION DE MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES/INORGANIQUES PDF Author: FRANCOISE.. SURIVET
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DE NOUVELLES FORMULATIONS HYBRIDES ORGANIQUES/INORGANIQUES ONT ETE MISES AU POINT EN VUE D'APPLICATIONS OPTIQUES. LA NATURE DE LA SEQUENCE SOUPLE DE TYPE POLYBUTADIENE HYDROGENE OU POLYDIMETHYLSILOXANE CONFERE A CES NOUVEAUX MATERIAUX HYBRIDES DE BONNES PROPRIETES TELLES QU'UNE EXCELLENTE TENUE AUX UV ET UNE BONNE RESISTANCE A L'OXYDATION. DEVANT LA RELATIVE COMPLEXITE DES PHENOMENES, NOUS AVONS SUIVI LES REACTIONS D'HYDROLYSE ET DE CONDENSATION DES FONCTIONS ALCOXY-SILANE SUR DES MACROMERES MODELES. LA RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE DU SILICIUM ET LA CHROMATOGRAPHIE PAR EXCLUSION DE TAILLE NOUS NOUS ONT PERMIS DE CARACTERISER COMPLETEMENT LES DIFFERENTS PRODUITS DE REACTION ET DE MODELISER LE SCHEMA REACTIONNEL. L'ETUDE DE CES REACTIONS A ETE COMPLETEE PAR DES ETUDES CONCERNANT LA GELIFICATION. LES REACTIONS D'HYDROLYSE ET DE CONDENSATION SONT TRES RAPIDES. PAR LA SUITE, LE RALENTISSEMENT DE LA REACTION POURRAIT ETRE ATTRIBUE D'UNE PART A LA DIMINUTION DE LA REACTIVITE DES GROUPEMENTS REACTIFS ET D'AUTRE PART A DES CHANGEMENTS DE PHASE ET/OU DE VITRIFICATION. LA STRUCTURE COMPLEXE DES CERAMERES A ETE ETUDIEE EN CONFRONTANT DEUX TECHNIQUES D'ANALYSE, L'ANALYSE MECANIQUE DYNAMIQUE ET LA DIFFUSION DES RAYONS X AUX PETITS ANGLES. NOUS AVONS AINSI MONTRE QUE LA NATURE CHIMIQUE ET LA MASSE MOLAIRE DE L'OLIGOMERE, AINSI QUE LES DIFFERENTS TRAITEMENTS THERMIQUES AFFECTENT LA STRUCTURE DES RESEAUX. LA MISCIBILITE DES SEQUENCES URETHANE-UREE AVEC L'OLIGOMERE DE DEPART SEMBLE EGALEMENT JOUER UN ROLE IMPORTANT QUANT A LA MORPHOLOGIE DES CERAMERES

ETUDE DE MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES-INORGANIQUES A BASE DE POLYBUTADIENE HYDROGENE. RELATION. VOIE DE SYNTHESE/GELEFICATION/MORPHOLOGIE FINALE

ETUDE DE MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES-INORGANIQUES A BASE DE POLYBUTADIENE HYDROGENE. RELATION. VOIE DE SYNTHESE/GELEFICATION/MORPHOLOGIE FINALE PDF Author: HAMID.. KADDAMI
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Languages : fr
Pages : 242

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L'ETUDE CONSISTE EN L'ELABORATION DES MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUESINORGANIQUES A BASE DE POLYBUTADIENE HYDROGENE ET D'ALCOXYDES DE SILICIUM (APS, IPS ET TEOS) SUIVANT TROIS VOIES DE SYNTHESE DIFFERENTES: HPBD/DIISOCYANATE IPDI/APS ; HPBD/IPS ET HPBD/TEOS. EN ETUDIANT LA GELIFICATION ET LA MORPHOLOGIE FINALE EN FONCTION DES CONDITIONS DE REACTION, NOUS CONCLUONS: * LA VARIATION DE LA VOIE D'ELABORATION ENTRAINE DANS UNE ETAPE INTERMEDIAIRE LA FORMATION DE MACROMONOMERES FONCTIONNALISES ALCOXYSILANE DE STRUCTURES CHIMIQUES, PRESENTANT L'ENCOMBREMENT DIFFERANT DES GROUPEMENTS REACTIFS ALCOXYSILANE. CES DIFFERENCES ENTRAINERONT PAR LA SUITE DES ECARTS IMPORTANTS DES DEGRES DE CONVERSION FINAUX. * L'ETUDE DE LA RETICULATION A MONTRE QUE CES SYSTEMES ONT DES MODES DE GELIFICATION DIFFERENTS. EFFECTIVEMENT, POUR LES SYSTEMES HPBDIPS, LA VITRIFICATION DE ZONES RICHES EN COMPOSES INORGANIQUES, SE PRODUISANT EN MEME TEMPS QUE LA GELIFICATION DU SYSTEME, EST MISE EN EVIDENCE POUR TOUTES LES CONDITIONS EXPERIMENTALES (QUANTITE DE CATALYSEUR ET TEMPERATURE DE REACTION). CEPENDANT, POUR LES SYSTEMES HPBD/IPDI/APS LA VITRIFICATION DES ZONES INORGANIQUES SE MANIFESTE SEULEMENT LORSQUE LE GEL EST ATTEINT RAPIDEMENT. * LUNE ETUDE MORPHOLOGIQUE A MONTRE QUE, POUR TOUTES LES QUANTITES DE CATALYSEUR UTILISEES, LES MATERIAUX HYBRIDES ORGANIQUES-INORGANIQUES HPBD/IPS ET HPBD/TEOS, ONT DES MORPHOLOGIES VOISINES: ZONES INORGANIQUES DE FAIBLE TAILLE (NANOMETRIQUE) ET DE FORT RAPPORT FONCTIONNALITE/TAILLE DANS UNE MATRICE ORGANIQUE. CETTE MORPHOLOGIE EST IDENTIQUE A CELLE DES SYSTEMES HPBD/IPDI/APS AVEC DE FORTES QUANTITES DE CATALYSEUR. CEPENDANT, POUR LES FAIBLES QUANTITES DE CATALYSEUR ACIDE, UNE MORPHOLOGIE DIFFERENTE EST REVELEE: EN PLUS DE ZONES INORGANIQUES DE TAILLE FAIBLE, UNE PHASE MIXTE DE GRANDE TAILLE ET DE FAIBLE RAPPORT FONCTIONNALITE/TAILLE EST FORMEE ENTRAINANT UNE CHUTE DES PROPRIETES MECANIQUES DES MATERIAUX. LA FORMATION DE CES DERNIERES ZONES S'EXPLIQUE PAR LA MISCIBILITE PARTIELLE DES CHAINES ORGANIQUES AVEC LES ALCOXYSILANES PARTIELLEMENT CONDENSES

Élaboration et caractérisation de matériaux hybrides à base de nanocelluloses et de nanoparticules inorganiques

Élaboration et caractérisation de matériaux hybrides à base de nanocelluloses et de nanoparticules inorganiques PDF Author: Chloé Maury
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