Nanoparticules de bismuth : synthèse, caractérisation et nouvelles propriétés

Bismuth nanoparticles : synthesis, caracterisation and novel properties

• Auteur / Autrice : Roland Benoit
• Direction : Marie-Louise Saboungi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et ingénierie des matériaux
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thermoélectricité

Radiolyse pulsée

Bismuth

Semi-métaux

Nanoparticules

Résumé

À l’échelle nanométrique et plus précisément en dessous de 10 nm, le bismuth présente des modifications structurales qui, bien que peu étudiées, sont largement décrite dans la littérature comme source d’amélioration des propriétés thermoélectriques. L’objectif principal de ce travail a été de proposer une nouvelle méthode de synthèse permettant d’élaborer des nanoparticules de bismuth métal stable à l’air avec une taille inférieure à 10 nm. La première partie de nos recherches a été consacrée à l’étude des mécanismes de réduction radiolytique du perchlorate de bismuth en solution aqueuse avec et sans polymères. Puis à partir de ces résultats, nous avons mis au point un procédé original de synthèse de réseaux de nanoparticules métalliques dont l’essentiel consiste à réduire le sel précurseur in situ au sein d’une matrice de silice mésoporeuse par voie radiolytique. Ces réseaux, selon la nature de la silice, peuvent être désordonnés ou organisés. Dans ce dernier cas, de nouvelles perspectives s’ouvrent dans le développement des matériaux thermoélectrique basés sur le principe de la filtration des porteurs de charges et des phonons par confinement quantique.