Synthese, caracterisation, proprietes photophysiques et photochimiques de nanocristallites synthetises in situ en micelles inverses

par Laurence Motte

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Marie Paule Pileni.

Soutenue en 1994

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Dans ce memoire, nous utilisons les micelles inverses comme microreacteurs chimiques pour la synthese de semi-conducteurs de taille nanometrique. En premier lieu, nous presentons les proprietes du systeme micellaire inverse eau, di(ethy-2, hexyl) sulfosuccinate de sodium (aot) et huile puis nous decrivons les proprietes electroniques des semi-conducteurs en fonction de leur taille. Le chapitre iii est une revue bibliographique sur les trois semi-conducteurs: cds, agi et ag#2s. Nous mettons en evidence la presence d'au moins deux types d'eau dans le cur aqueux des micelles inverses, ainsi qu'un accroissement de la surface par tete polaire avec la teneur en eau, w. Nous avons egalement etudie l'influence sur les proprietes des gouttelettes, de l'addition d'un co-tensioactif de charge opposee a l'aot, le chlorure de cetyl tri-methyl ammonium (ctac). La presence de ce cotensioactif induit une diminution de la surface par tete polaire du tensioactif aot sans que la taille des gouttelettes soit changee. Les interactions entre gouttelettes sont aussi fortement diminuees. Nous avons montre, que les micelles inverses sont d'excellents microreacteurs pour la synthese de nanocristallites de cds. La taille des cristallites depend des interactions attractives entre gouttelettes, du processus d'echange des curs, de la nature du sel utilise, de l'etat de l'eau, de la taille des gouttelettes et de la nature de l'ion en exces. Ainsi, la synthese du cds en micelles inverses conduit a la formation d'agregats stables de 15 a 50 a de diametre. La presence du ctac, entraine une reaction de co-precipitation entre les ions plus lente, donc a des cristallites plus petits. L'etude de la reaction de reduction de derives du viologene induit par l'irradiation des cristallites de cds, a montre que l'efficacite du phototransfert d'electron du cds depend surtour de l'etat de surface plutot que de la taille des cristallites. Dans le cas de agi, la taille des cristallites n'est pas controlee par celle des micelles et la polydispersite est importante. Cependant, la phase generalement instable a temperature ambiante est observee en milieu micellaire. La taille des cristallites de ag#2s est controlee par celle des micelles inverses comme dans le cas du cds

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