Nanostructures à base de polymères conducteurs pour la photocatalyse sous lumière visible

par Xiaojiao Yuan

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Hynd Remita bosi.

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

    Photocatalyseurs par réponse de lumière visible peuvent conserver l'énergie de rayon du soleil, qui donne une méthode utile pour résoudre le problème d'énergie et d' environnement. Nanostructures des polymères conductibles émergent comme une nouvelle classe des photocatalyseurs très actifs avec la lumière visible. Le projet de thèse est projet novateu, qui s'est appliquée à synthétiser les nanostructures différentes avec la conjugaison à base de polymères (polymères conjugués et composites TiO2- polymères conjugués) en mésophases (hexagonales ou lamellaires), qui sont utilisés comme les modèles souples pour l'application dans la dépollution de l'eau et de l'air et le fractionnement de l'eau. Mésophases qui sont résultées par surfactant de auto-assemblage donnent une classe des modèles utiles et polyvalents pour générer des nanostructures d'une dimension (1D), deux dimensions (2D) ou trois dimensions (3D) en grandes qualités relativements, à condition qu'ils restent stables après l'addition de réactif et/ou dans les réactions chimiques. De plus, les nanomatériaux qui sont synthétisés au sein des modèles souples peuvent être facilement extraites par l'addition de solvant. Nous allons utiliser des modèles souples avec une symétrie hexagonale ou lamellaire, qui est résultée par surfactant de auto-assemblage dans un système quaternaire (eau, surfactant, co-tensioactif et huile) des nanostructures de polymère conjugué dans la phase aqueuse ou dans la phase huileuse. Différentes méthodes seront utilisés pour induire des nanomatériaux avec la base des polymères conjugués: les méthodes chimiques, radiolyse ou photochimie. Les matériaux composites qui sont constituées des polymères conjugués TiO2 (de morphologie contrôlée) seront aussi synthétisées. Les nanomatériaux seront caractérisés par les techniques de panneau grand. Ces nanostructures avec la base de polymère conjugué seront testées pour la dégradation photocatalytique des modèles polluants sous UV et la lumière visible. Ce projet pluridisciplinaire se fera en étroite collaboration avec des scientifiques qui ont une forte expertise en chimie physique, la photocatalyse, la chimie des matériaux, la chimie des polymères conductibles et la matière de molle physique.

  • Titre traduit

    Conducting polymer based nanostructures for photocatalysis under visible light


  • Résumé

    Visible-light responsive photocatalysts can directly harvest energy from solar light offering a desirable way to solve energy and environment issues. Conducting polymer nanostructures emerge as a new class of photocatalysts very active under visible light. The PhD project is an innovative project, which aims to synthesize different conjugated polymer-based nanostructures (conjugated polymers and composites TiO2- conjugated polymers) in mesophases (hexagonal or lamellar) used as soft templates for application in depollution of water and air and water splitting. Mesophases resulting from surfactant self-assembly provide a class of useful and versatile templates for generating one dimensional (1D), two-dimensional (2D), or three-dimensional (3D) nanostructures in relatively large quantities as far as they remain stable upon addition of reagent and/or chemical reactions proceeding within. Moreover, the nanomaterials synthesized within these soft templates can be easily extracted by solvent addition. We will use soft templates with a hexagonal or lamellar symmetry resulting from surfactant self-assembly in a quaternary system (water, surfactant, cosurfactant, and oil) to synthesize in situ conjugated polymer nanostructures in the water phase or in the oil phase. Different methods will be used to induce conjugated polymers-based nanomaterials: chemical methods, radiolysis or photochemistry. Composite materials composed of conjugated polymers-TiO2 (of controlled morphology) will be also synthesized. The nanomaterials will be characterized by a large panel of techniques. These conjugated polymer based nanostructures will be tested for photocatalytic degradation of model pollutants under UV and visible light. This multidisciplinary project will be done in close collaboration with scientists who have a strong expertise in physical chemistry, photocatalysis, material chemistry, conducting polymer chemistry and soft matter physics.