Tétra- et Poly(aniline) Dopées par des Acides n-Alcanesulfoniques: Structures et Propriétés Electroniques

par Sandrine Martins

Thèse de doctorat en Chimie. Sciences des polymères

Sous la direction de Adam Pron.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Le principal but de cette thèse a été d'étudier l’organisation structurale et les propriétés électroniques d'une nouvelle famille de conducteurs à base de poly(aniline) obtenus par protonation de sa forme éméraldine base par des acides n-alcanesulfoniques. Pour faciliter l'interprétation des données expérimentales de nature relativement complexe, des études parallèles ont été menées sur la tétra(aniline) dopée-le plus petit composé modèle de l'unité de répétition de la poly(aniline). Les tétra- et poly(aniline) dopées peuvent être considérées comme des architectures auto-assemblées par interactions ioniques qui présentent un comportement cristal liquide thermotrope comme le montrent les expériences complémentaires de diffraction des Rayons X et de calorimétrie différentielle à balayage. Ces conducteurs organiques présentent une structure lamellaire dont les caractéristiques peuvent être ajustées par des traitements thermiques, la longueur de la chaine alcane du dopant et dans le cas des films minces, par le nature du substrat. La conductivité électronique des films auto-supportés de PANI[acides n-alcanesulfonique]0. 5 est élevée (~100-200 S. Cm-1), et la dépendance thermique de la conductivité est interprétée dans le cadre du modèle dit de "désordre hétérogène" qui prend en compte une contribution semi-conductrice et une contribution métallique. Les mesures de conductivité associées à une séquence de recuits peuvent être considérées comme une mise en évidence indirecte des transitions de phase dans ces nouveaux conducteurs organiques et montrent clairement une évolution vers un comportement commun à toute la famille étudiée.


  • Résumé

    The main goal of the thesis was to study the structural organization and electronic properties of a new family of poly(aniline)-based conductors obtained by protonation of its emeraldine base form with n-alcanesulfonic acids. To facilitate the interpretation of the experimental data of a rather complex nature, parallel studies have been carried out for protonated tetra(aniline) - the shortest model compound mimicking the repeat unit of poly(aniline). Protonated tetra- and poly(aniline) can be considered as ionically self-assembled architectures which show thermotropic liquid crystalline behavior as demonstrated by complementary X-ray Diffraction and Differential Scanning Calorimetry (DSC) investigations. These organic conductors show a lamellar-type structure whose peculiar features can be tuned by thermal treatments, length of the dopant alkyl chain and in the case of solid thin films, by the nature of the substrate. The electrical dc-conductivity of PANI[n-alcanesulfonic acids]0. 5 free-standing films prepared by casting is high (ca. 100-200 S. Cm-1) i. E. Of the same order of magnitude as in the reference case of poly(aniline) doped by DL-Camphor-10-sulfonic acid (PANI[CSA]0. 5)Temperature dependence of the dc-conductivity is interpreted in terms of the so-called "heterogeneous disorder" model in which hopping and metallic contributions are considered. The dcconductivity measurements combined with a sequence of sample annealing procedures, determined on the basis of DSC results, can be considered as an indirect confirmation of the phase transitions in these new organic conductors and clearly show the evolution toward a common behaviour of the whole family studied.

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  • Détails : 1 vol. ( p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 335 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0027/D
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  • Cote : TS07/GRE1/0027
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