Thèse soutenue

Fonctionnalisation non-covalente de nanotubes de carbone : De l'organisation des micelles à l'auto-assemblage des porphyrines.

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Auteur / Autrice : Géraud Delport
Direction : Jean-Sébastien Lauret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique et photonique
Date : Soutenance le 14/12/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)
Laboratoire : Laboratoire Aimé Cotton (Orsay, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Rachel Méallet-Renault
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Sébastien Lauret, Rachel Méallet-Renault, Stéphane Berciaud, Tobias Hertel, Talal Mallah, Jean-Louis Bantignies
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Berciaud, Tobias Hertel

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Ce manuscrit présente une étude expérimentale sur le processus de recouvrement de nanotubes de carbone mono parois en suspension micellaire par des molécules de colorants organiques. En raison des propriétés électroniques exceptionnelles et de la structure chimique carbonée de ces nanotubes, une modification de leur environnement physico-chimique a une grande influence sur leurs propriétés optoélectroniques. Les conséquences de cette fonctionnalisation de surface sont étudiées par des techniques de spectroscopie optique. Le procédé de fonctionnalisation non covalente de nanotubes par des molécules de porphyrines en milieu micellaire est détaillé selon trois axes de recherches complémentaires. Dans un premier temps, les aspects cinétiques de ce processus réactionnels seront discutés. En particulier, le rôle de l'organisation de l'environnement micellaire est mis en évidence. Cela permet de comprendre et de contrôler la durée de la réaction. Une étude thermodynamique de l'interaction nanotube/porphyrines sera ensuite détaillée. Le comportement associatif des porphyrines au cours de leur interaction avec le nanotube sera démontré. Dans un troisième chapitre, les caractéristiques spectrales de la porphyrine lorsqu'elle est adsorbée sur la surface de carbone seront discutées. Un modèle de couplage dipôle- dipôle est développé pour comprendre ces effets. Ce modèle permet de mettre en évidence