Dépôt électrochimique de couches minces de brosses de copolymères à blocs à propriétés spécifiques

par Amani Chams

Thèse de doctorat en Surfaces, interfaces, matériaux fonctionnels

Sous la direction de Mohamed Jouini et de Christian Perruchot.

Soutenue en 2012

à Paris 7 .


  • Résumé

    L'objectif est de préparer un dispositif de type «brosses de polymères@substrat conducteur», possédant deux propriétés essentielles:La conductivité électrique, ce qui permet l'utilisation de ce type de dispositifs dans des applications électrochimiques (Ex: réalisation de capteurs électrochimiques) Porter à l'extrême surface une fonctionnalité spécifique, qui peut être changée à façon selon les applications visées (Ex. Une fonction époxy pour une application en adhésion ou une fonction aminé quaternaire pour une application en matériau à surface biocide). Trois stratégies innovantes et complémentaires ont été développées. La première consiste à faire croître des brosses de polymère par une polymérisation radicalaire contrôlée (PRC) à partir d'un film de polymère conducteur fonctionnalisé par un amorceur de PRC et électrodéposé sur un substrat conducteur. La seconde consiste à préparer au préalable un polymère par PRC en solution, puis à effectuer son électrodéposition sur un substrat conducteur. La troisième consiste à préparer un copolymère diblocs par PRC en solution, le premier bloc porte des groupes électro-oxydables sur chacun de ses motifs et le second bloc porte une fonction spécifique sur chacun de ses motifs. Les groupes électro-oxydables du premier bloc permettent ainsi d'électrodéposer le copolymère sur un substrat conducteur, tandis que le second bloc confère les propriétés spécifiques à la surface du dispositif. Nous avons pu montrer que chacune de ses approches nous permet d'obtenir un dispositif final stable et adhérent, comportant des brosses de polymère portant une propriété spécifique à leur extrémités et greffées à une surface restant conductrice.

  • Titre traduit

    Electrodeposition of thin layer of copolymer brushes with specific properties


  • Résumé

    The main objective is to prepare a final device based on "polymer brushes@conductive substrate", having two main properties :Electrical conductivity for direct electrodeposition onto conductive substrate, for potential application as electrochemical sensors. The second requirement is that the outer surface bears specific functional groups that can be tuned on demand depending on the targeted application (e. G. Epoxy groups for adhesion applications, or quaternarized amino groups for biocidal surface applications). Three innovative and complementary strategies have been developed. The first one consists in growing up directly brushes of polymer by surface-initiated controlled radical polymerization (SI-CRP) from a conductive polymer film functionalized by a CRP initiator and electrodeposited on a conductive substrate. The second one consists in preparing by CRP a polymer in solution, then in performing its electropolymerization on a conductive substrate. In the third one, a diblock copolymer, bearing electroactive groups on one block and specific functional groups on the other block, is prepared in solution by CRP. Oxidation of the electroactive groups of the first block allows direct electrodeposition of the copolymer while the second block governs the chemical properties of surface of the resulting device. We have been able to demonstrate that each of the three approaches allows us to obtain a stable and adherent final device corresponding to polymer brushes with a specific property at their ends, and grafted onto a surface which remains conductive.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (263 p.)
  • Annexes : 195 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2012) 180
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