Traitements électrochimiques contrôlés sur diamant : corrélation entre chimie superficielle et réactivité électrochimique

par Hugues Girard

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Nathalie Simon et de Arnaud Etcheberry.

Soutenue en 2008

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Le diamant présente un grand nombre de propriétés très intéressantes, à la fois dans le domaine de l’électronique, de l’optique, mais aussi en électrochimie. Dopé au bore, c’est un semiconduc¬teur à grande énergie de bande interdite (≈5,5 eV) et il est utilisé en tant que matériau d’électrode en raison de sa forte inertie chimique et de son large domaine d’électroactivité. Cependant, son comportement électrochimique est complexe et fait actuellement l’objet d’une intense activité de recherche. Parmi les facteurs qui influent sur la réponse des électrodes de diamant dopé au bore, la nature des terminaisons de surface (principalement « hydrogénées » ou « oxygénées ») est au centre des préoccupations. Nous nous sommes donc attachés à analyser l’influence de traitements électrochimiques sur la réactivité et la chimie de surface du matériau, afin de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu au cours des transferts de charge. L'évolution du comportement des électrodes a été suivie grâce à des mesures électrochimiques (I-V en présence de couples redox et C-V) et les modifications de la chimie superficielle ont été caractérisées par des analyses XPS et des mesures d’angle de contact.

  • Titre traduit

    Controlled electrochemical treatments on diamond : surface chemistry and electrochemical behavior


  • Résumé

    Diamond presents a number of outstanding properties, attractive for many applications as electronic devices, biomedical applications, and for preparing very stable electrodes for electrochemistry. The surface preparation of diamond electrodes is worthy of interest and the transformation of hydrogenated termination into oxygenated termination is the aim of several studies. However, in the literature, the large diversity of the results evidences that the effects of oxidative treatments can be contradictory. Hence, despite the consistent improvement of the knowledge about diamond electrodes, complementary studies must be carried out, to provide new data to correlate electrochemical treatments to electrode response and evolution of surface termination. The aim of this work is to study the effects of electrochemical treatments on both the electrochemical response of boron doped diamond electrodes and evolution of surface termination.

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