Polymérisation localisée du pyrrole sur des couches minces de dioxyde de titane - Caractérisation photoélectrochimique

Extraits

[...] En diminuant le potentiel de celle-ci à 0 mV/MSE, seuls les trous photogénérés dans le TiO2 participent à la polymérisation ; les dépôts sont plus fins et plus nets et se limitent à la zone éclairée. Polymérisation localisée du pyrrole sur des couches minces de dioxyde de titaneCaractérisation photoélectrochimique 46 Chapitre IV Polymérisation du pyrrole Cette observation de l'élargissement des taches de polypyrrole avec le potentiel, permet d'affirmer que le polypyrrole déposé est bien conducteur électronique. Cette caractéristique est importante en vue de réaliser un capteur électrochimique. [...]

[...] L'objectif de ce travail a donc été de montrer la possibilité de localiser des dépôts de polypyrrole de dimensions micrométriques sur des couches minces de dioxyde de titane afin de pouvoir immobiliser à terme plusieurs types de biorécepteurs sur un même transducteur. Ce manuscrit est composé de quatre chapitres et présente les résultats obtenus durant les quatre mois de stage qui a été effectué au sein de l'équipe Photo et Opto-Electrochimie (POE) du laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI) de l'INP Grenoble, associé au CNRS. Le premier chapitre constitue une revue bibliographique sur les semiconducteurs et la photoélectrochimie. [...]

[...] Energie EC Ef E0ox Ef,redox hν E0red + EV + Figure I-3 : Schéma d'une interface semi-conducteur/électrolyte sous éclairement en circuit fermé - Ef,redox : niveau de Fermi redox (potentiel électrochimique) du couple Red/Ox considéré - E0ox : état d'énergie le plus probable de l'espèce Ox - E0red : état d'énergie le plus probable de l'espèce Red La figure I-3 montre un semiconducteur de type n sous lumière, en situation d'appauvrissement. Sous le champ électrique, les électrons se déplacent vers le volume du semiconducteur et les trous se déplacent vers l'interface semi-conducteur / électrolyte. A l'interface, une espèce réduite accepte un trou et est oxydée. I-3. Le dioxyde de titane, un matériau photocatalytique I-3.a. Les propriétés physico-chimiques de TiO2 Le dioxyde de titane peut cristalliser sous trois formes: rutile, anatase et brookite, cette dernière étant difficile à synthétiser en laboratoire. [...]

[...] I-1.b Effet de taille quantique Lorsque le matériau semiconducteur est nanoparticulaire (diamètre inférieur à quelques dizaines de nanomètres), la théorie des bandes présentée dans le paragraphe précédent, et faisant l'hypothèse que le cristal est infini, doit être adaptée car le nombre d'atomes des cristallites devient inférieur à quelques milliers. L'extension du recouvrement des orbitales atomiques dans le cristal diminue, les bandes d'énergie s'amincissent, la situation est une situation intermédiaire entre niveaux discrets et bandes d'énergie (Figure Polymérisation localisée du pyrrole sur des couches minces de dioxyde de titaneCaractérisation photoélectrochimique 5 Chapitre I Notions sur les semiconducteurs et la Photoélectrochimie Figure Modélisation des bandes d'énergie en fonction de la taille du cristal Comme conséquence, le gap deviendra plus important avec l'amincissement des bandes d'énergie. [...]

[...] INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE ECOLE NATIONAL POLYTECHNIQUE D'ALGER LABORATOIRE D'ELECTROCHIMIE ET DE PHYSICO-CHIMIE DES MATÉRIAUX ET DES INTERFACES Projet de Fin d'Etude pour l'obtention de Diplôme d'ingénieur d'état de l'Ecole Nationale Polytechnique d'Alger Spécialité : Génie de Métallurgie Polymérisation localisée du pyrrole sur des couches minces de dioxyde de titanetitaneCaractérisation photoélectrochimique Présenté par : Encadré par : Dr. A. DENOYELLE Yacine BOULFRAD Dr. M.E DJEGHLAL Année universitaire : 2005/2006 ‫ﺑﺴﻢ ﺍﷲ ﺍﻟﺮﲪﻦ ﺍﻟﺮﺣﻴﻢ‬ ‫ﺇﱃ ﻣﻦ ﻓﻘﺪﺗﻬﻤﺎ ﰲ ﺍﳊﻴﺎﺓ ﺍﻟﺪﻧﻴﺎ ﻭﺃﺳﺄﻝ ﺍﷲ ﺃﻥ ﳚﻤﻌﻨﻲ ﺑﻬﻤﺎ ﰲ ﺟﻨﺔ ﺍﳋﻠﺪ‪:‬‬ ‫ﻋﻤﻲ ﻣﺮﺍﺩ ﻭﺧﺎﱄ ﻋﺒﺪ ﺍﳊﻤﻴﺪ ﺭﲪﻬﻤﺎ ﺍﷲ‪.‬‬ ‫ﺇﱃ ﺍﻟﺘﻲ ﺭﺑﺘﻨﻲ ﺻﻐﲑﺍ ﻭ ﻏﻤﺮﺗﻨﻲ ﻭ ﺗﻐﻤﺮﻧﻲ ﲝﺒﻬﺎ ﻭﺣﻨﺎﻧﻬﺎ ﺍﻟﺪﺍﺋﻤﲔ‪:‬‬ ‫ﺃﻣﻲ ﺍﳊﺒﻴﺒﺔ‬ ‫ﺇﱃ ﺍﻟﺬﻱ ﺷﺠﻌﻨﻲ ﺑﺎﺳﺘﻤﺮﺍﺭ ﻭﺃﻋﻄﺎﻧﻲ ﻛﻞ ﻣﺎ ﳝﻠﻚ ﻣﻦ ﺟﻬﺪ ﻭﻣﺎﻝ ﻷﺻﻞ ﺇﱃ ﻣﺎ ﻭﺻﻠﺖ ﺇﻟﻴﻪ‪:‬‬ ‫ﺃﺑﻲ ﺍﻟﻐﺎﱄ‬ ‫ﺇﱃ ﺍﻟﺬﻱ ﱂ ﻳﺒﺨﻞ ﻋﻠﻲ ﻣﻦ ﻧﺼﺢ ﻭﺗﻮﺟﻴﻪ ﻭﻣﺴﺎﻋﺪﺓ ﻭﺩﻋﻢ‪:‬‬ ‫ﺃﺧﻲ ﺍﻷﻛﱪ ﲰﲑ‬ ‫ﺇﱃ ﺇﺧﻮﺗﻲ ﻓﻴﺼﻞ ﻭﻧﺴﻴﻢ‬ ‫ﺇﱃ ﻛﻞ ﺍﻟﻌﺎﺋﻠﺔ ﺧﺎﺻﺔ ﺟﺪﻱ ﻋﻤﺎﺭ ﻭﺟﺪﺗﺎﻱ ﻣﺴﻌﻮﺩﺓ ﻭﺯﻛﻴﺔ ﺃﻃﺎﻝ ﺍﷲ ﻋﻤﺮﻫﻢ‬ ‫ﺇﱃ ﻛﻞ ﺃﺻﺪﻗﺎﺋﻲ ﺧﺎﺻﺔ ﻣﻨﲑ‪ ،‬ﺑﻼﻝ‪ ،‬ﺇﺑﺮﺍﻫﻴﻢ ﻭ ﳏﻤﺪ ﺍﳍﺎﺩﻱ‬ ‫ﺇﱃ ﻛﻞ ﻣﺴﻠﻢ ﻳﻌﺎﻧﻲ ﺣﺮﺑﺎ‪ ،‬ﺣﺼﺎﺭﺍ‪ ،‬ﺟﻮﻋﺎ‪ ،‬ﺍﺿﻄﻬﺎﺩﺍ ﻭ ﻏﺮﺑﺔ‬ ‫ﺃﻫﺪﻱ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻌﻤﻞ ﺍﳌﺘﻮﺍﺿﻊ‬ Remerciements Remerciements Polymérisation localisée du pyrrole sur des couches minces de dioxyde de titaneCaractérisation photoélectrochimique Remerciements J'adresse mes remerciements à Monsieur Eric VIEIL, Directeur du Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), pour m'avoir accueilli au sein de son laboratoire. [...]