Recherche Avancée

Thèse soutenue

Propriétés super-hydrophiles de couches de TIO2 nano-colonnaires : caractérisation par méthodes électrochimiques

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Auteur / Autrice : Véronique Spagnol
Direction : Eliane Sutter
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés et haute technologie
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Les couches d’oxyde de titane (TiO2) sont largement utilisées pour la préparation de matériaux auto nettoyants. En effet, ce semi-conducteur présente deux propriétés photo induites : la catalyse et la super hydrophilie. Cette dernière propriété est définie comme la diminution sous exposition UV de l’angle de contact d’une goutte d’eau déposée à la surface du TiO2. Ce travail a fait le lien entre l’apparition de la super hydrophilie photo induite et les propriétés semi conductrices des couches de TiO2. La caractérisation par impédancemétrie de deux couches ayant des propriétés physico chimiques identiques mais l’une étant super hydrophile sous exposition UV et l’autre non, a mis en en évidence la présence d’états de surface (c’est à dire des états d’énergie situés dans le gap) spécifiques aux couches super hydrophiles. Ceux ci sont responsables de l’ancrage du niveau de Fermi suite à l’exposition UV. Une différence de potentiel apparaît alors dans la double couche, et la diminution d’angle de contact observée sous exposition UV peut être modélisée par la théorie de l’électro mouillage. Une contribution de nature électro statique est apportée à l’énergie de surface du fait de l’ancrage du niveau de Fermi dans les états de surface. La nature de ces états de surface n’a pu être déterminée d’un point de vue chimique, mais elle est cohérente avec le mécanisme de la super hydrophilie photo induite impliquant des lacunes d’oxygène photo générés.