Manipulation et fonctionnalisation de nanotubes : application aux nanotubes de nitrure de bore

par Aude Maguer

Thèse de doctorat en Chimie. Chimie organique et matériaux

Sous la direction de Annick Loiseau et de Charles Mioskowski.


  • Résumé

    Cette thèse se divise en deux parties autour des nanotubes de nitrure de bore (NTBN) et de carbone. La première partie concerne la synthèse, la purification et la fonctionnalisation chimique des NTBN. Des NTBN monofeuillets sont synthétisés par vaporisation LASER d’une cible de hBN. L’amélioration des paramètres de la synthèse a d’abord permis de limiter les sous-produits (hBN, acide borique). Un procédé de purification des échantillons a ensuite été développé pour les enrichir en nanotubes. Les échantillons purifiés ont été ensuite utilisés pour développer deux nouvelles voies de fonctionnalisation chimique des NTBN impliquant des molécules possédant une affinité marquée pour le réseau de BN. L’utilisation d’une quinuclidine et d’une borazine greffées par des chaînes alkyles a ainsi permis la solubilisation des NTBN en milieu organique. La purification et la fonctionnalisation développées pour les NTBN monofeuillets ont été appliquées avec succès à des NTBN multifeuillets. La sensibilité du bore aux neutrons thermiques a enfin servi de point de départ à l’étude des possibilités de fonctionnalisation covalente du réseau. La seconde partie de cette thèse concerne la séparation des nanotubes de carbone en fonction de leurs propriétés. L’irradiation microondes de nanotubes de carbone a d’abord permis l’enrichissement d’échantillons initialement polydisperses en nanotubes de grand diamètre. Une seconde stratégie impliquant une interaction sélective entre un type de tubes et des micelles de fullérènes fonctionnalisés a enfin été envisagée pour solubiliser sélectivement des nanotubes de carbone de propriétés électroniques données.

  • Titre traduit

    Manipulation and functionalization of nanotubes : application to boron nitride nanotubes


  • Résumé

    This PhD work is divided into two parts dealing with boron nitride (BNNT) and carbon nanotubes. The first part is about synthesis, purification and chemical functionalization of BNNT. Single-walled BNNT are synthesized by LASER ablation of a hBN target. Improving the synthesis parameters first allowed us to limit the byproducts (hBN, boric acid). A specific purification process was then developed in order to enrich the samples in nanotubes. Purified samples were then used to develop two new chemical functionalization methods. They both involve chemical molecules that present a high affinity towards the BN network. The use of long chain-substituted quinuclidines and borazines actually allowed the solubilization of BNNT in organic media. Purification and functionalization were developed for single-walled BNNT and were successfully applied to multi-walled BNNT. Sensibility of boron to thermic neutrons finally gave birth to a study about covalent functionalization possibilities of the network. The second part of the PhD work deals with separation of carbon nanotubes depending on their properties. Microwave irradiation of carbon nanotubes first allowed the enrichment of initially polydisperse samples in large diameter nanotubes. A second strategy involving selective interaction between one type of tubes and fullerene micelles was finally envisaged to selectively solubilize carbon nanotubes with specific electronic properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-197

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)215
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