Polymères conjugués nanostructurés : synthèse et étude cinétique par radiolyse

par Teseer Bahry

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Samy Remita.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec Laboratoire de Chimie Physique (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Polymères conjugués nanostructurés : synthèse et étude cinétique par radiolyse Polymères conducteurs (CP) représentent l'une des classes les plus largement étudié des systèmes π-conjugués fonctionnels en raison de leurs applications technologiques potentielles. CP sont habituellement préparés par synthèse chimique ou électrochimique. Néanmoins, les efforts de recherche intensifs demeurent visant l'optimisation de la préparation du nanostructuré CP, le contrôle de leur morphologie, l'ajustement de leurs propriétés et de la compréhension de leur mécanisme de croissance qui reste encore inconnue dans la littérature. Récemment, nous avons réussi à l'élaboration d'une nouvelle façon alternative basée radiolyse-CP pour la synthèse en solution aqueuse en utilisant diverses espèces oxydantes générées dans l'eau par rayons gamma ou des électrons accélérés. Nous avons démontré que la nature chimique des espèces oxydantes a non seulement une nette influence sur la structure chimique et les propriétés hydrophiles du CP synthétisé, mais joue également un rôle crucial sur la morphologie finale de nanostructures CP. Le projet ambitieux présente vise à atteindre les objectifs suivants: (i) Pour développer notre nouvelle méthodologie basée sur la chimie de rayonnement pour la synthèse facile des CPs nanostructurés avec morphologies contrôlées (ii) Pour obtenir des connaissances détaillées sur le contrôle des propriétés optiques et électriques de CPs par nanostructuration (iii) Pour étudier le mécanisme de polymérisation par radiolyse pulsée (iv) de préparer et de caractériser photovoltaïque organique des dispositifs (VPO) en utilisant les CPs nanostructurés qui sont préparés par radiolyse. En particulier, l'évaluation des performances des CPs radiosynthesized dans la conversion d'énergie se fera. L'objectif est clairement d'utiliser CPs radiosynthesized avec l'amélioration des rendements de photoconversion dans les dispositifs de VPO pour les applications commerciales

  • Titre traduit

    Nanostructured Conjugated Polymers: Synthesis and Kinetic Study by Radiation Chemistry


  • Résumé

    Nanostructured Conjugated Polymers: Synthesis and Kinetic Study by Radiation Chemistry Conducting polymers (CP) represent one of the most widely investigated class of functional π-conjugated systems due to their potential technological applications. CP are usually prepared by chemical or electrochemical synthesis. Nevertheless, intensive research efforts remain aiming the optimization of the preparation of nanostructured CP, the control of their morphology, the adjustment of their properties and the understanding of their growth mechanism which still remains unknown in literature. Recently, we succeeded in the development of a new radiolysis-based alternative way for synthesizing CP in aqueous solution by using various oxidizing species generated in water by gamma-rays or accelerated electrons. We demonstrated that the chemical nature of oxidizing species has not only a clear influence on the chemical structure and the hydrophilic properties of synthesized CP, but also plays a crucial role on the final morphology of CP nanostructures. The present ambitious project aims to achieve the following objectives: (i) To develop our new methodology based on radiation chemistry for the facile synthesis of nanostructured CPs with controlled morphologies (ii) To achieve detailed knowledge about controlling the optical and electrical properties of CPs through nanostructuring (iii) To study the polymerization mechanism by pulse radiolysis (iv) To prepare and characterize organic photovoltaic (OPV) devices using the nanostructured CPs that are prepared through radiolysis. In particular, the assessment of performances of radiosynthesized CPs in energy conversion will be done. The aim is clearly to use radiosynthesized CPs with enhanced photoconversion yields in OPV devices for commercial applications