Academic literature on the topic 'Couches organiques mixtes'

La fonctionnalisation de surface progresse avec l’évolution des ingénieries permettant d'ajuster les propriétés structurelles des films déposés. Les plateformes catalytiques à base de TEMPO bénéficient de ces avancées, car elles requièrent une optimisation de leurs performances à l’état confiné. Cependant, la stabilité et l'organisation structurelle des motifs TEMPO sur des surfaces conductrices posent des défis limitant son plein potentiel. Ce projet de thèse explore une stratégie innovante d'ingénierie de surface basée sur l'adaptation de la structure moléculaire de sels de diazonium pour ajuster la composition et la structure des couches obtenues par réduction de ces derniers, un défi difficile à surmonter avec des conceptions moléculaires conventionnelles. Cette approche a effectivement permis d’augmenter la densité des espèces immobilisées et de renforcer les interactions intermoléculaires au sein de la monocouche organique. De plus, il a été montré dans le cadre de cette étude, que les agents de diazotation utilisés pour synthétiser le sel influencent l'état redox du TEMPO, impactant ainsi l'efficacité d'immobilisation. En adaptant la structure des sels de diazonium, il a été possible de concevoir des surfaces bifonctionnelles d’épaisseur et de composition contrôlées, générant des ratios de dilution de surface calibrés, permettant de maximiser l'accessibilité des sites catalytiques. Des tests électrocatalytiques préliminaires ont démontré que les couches à base de TEMPO diluées présentent une activité électrocatalytique accrue vis à vis de l'oxydation électro-assistée des alcools. Ces résultats offrent des perspectives prometteuses pour la conception de couches à base de TEMPO, ouvrant la voie à une meilleure stabilité et une meilleure efficacité des catalyseurs engagés dans des transformations organiques
Surface functionalization advances as engineering techniques evolve to adjust the structural properties of deposited films. TEMPO-based catalytic platforms benefit from these advancements, as they require performance optimization in confined states. However, the stability and structural organization of TEMPO motifs on conductive surfaces present challenges that limit their full potential. This thesis project explores an innovative surface engineering strategy based on adapting the molecular structure of diazonium salts to adjust the composition and structure of layers formed by their reduction—an issue difficult to overcome with conventional molecular designs. This approach has effectively increased the density of immobilized species and strengthened intermolecular interactions within the organic monolayer. Moreover, this study has shown that the diazotization agents used to synthesize the TEMPO-derivatized diazonium salt influence the redox state of TEMPO entity, and subsequently impacting immobilization efficiency. With such structural modification of the conventional design of diazonium salts, it was possible to design bi-functional surfaces with controlled thickness and composition, generating calibrated surface dilution ratios to optimize catalytic site accessibility. Preliminary electrocatalytic tests demonstrated that diluted TEMPO-based layers exhibit enhanced electrocatalytic activity for electro-assisted alcohol oxidation. These results offer promising prospects for the design of TEMPO-based layers, paving the way for improved stability and efficiency of catalysts in organic transformations

L’immobilisation de couches organiques mixtes (contenant plusieurs espèces) sur des électrodes permet de conférer à ces dernières les propriétés des différentes espèces. La réduction électro induite de sels de diazonium est une technique de choix permettant la formation de couches mixtes robustes. Cependant cette approche présente ne permet pas un contrôle simple de la structure et de la constitution des couches formées, ce qui est pourtant essentiel à l’élaboration et l’optimisation d’électrodes fonctionnelles à visée applicative. Ces limitations sont dues aux mécanismes réactionnels radicalaires mis en jeu et aux différences de potentiels de réduction des précurseurs générant des couches épaisses dont la composition est dominée par le précurseur se réduisant le plus facilement. Dans ce contexte, nous avons cherché à maîtriser l’élaboration de ces couches mixtes. Pour cela deux stratégies ont été adoptées. La première a consisté à réaliser la co-réduction de deux diazoniums par chrono-ampérométrie en présence d’un inhibiteur redox. La chrono-ampérométrie permet de limiter l’influence des potentiels de réduction des précurseurs sur la composition de la couche et l’inhibiteur devrait redox limiter le greffage à une monocouche. La seconde stratégie s’est divisé en deux étapes : la génération d’une plateforme azoture par électro-réduction du 4 azido benzène diazonium en présence d’un inhibiteur redox, puis une CuAAC hétérogène impliquant la plateforme réactive et un mélange de 2 alcynes en solution. Une couche mixte dont la composition dépend des concentrations des alcynes en solution a alors été obtenue. Le contrôle des structures et des compositions des couches mixtes a finalement permis des études préliminaires sur les molécules d’intérêt TEMPO et porphyrine et a permis d’établir des relations de type structure/propriétés et structure/réactivité sur ces couches fonctionnelles
The immobilization of mixed organic layers (containing several species) on electrodes allows to confer on the latter the properties of the different species. The electroinduced reduction of diazonium salts is a powerfull grafting method for the formation of robust mixed layers. However, the control of the grafted functionalities ratio, and the thickness of the layers, remain challenging. These limitations are due to the radical reaction mechanisms involved and the difference between the reduction potentials of both diazoniums, generating thick layers which composition is dominated by the most easily reduced precursor. In this context, we tried to control the grafting of these mixed layers. For this two strategies have been developed. The first was to carry out the co-reduction of two diazoniums by chronoamperometry with a redox inhibitor. The chronoamperometry allows to limit the influence of the precursors reduction potentials on the layer composition and the inhibitor limits the grafting to a monolayer. The second strategy was divided into two steps: the generation of an azide platform by electro reduction of 4 azidobenzenediazonium in the presence of a redox inhibitor to limit the thickness of the layers, then a heterogeneous CuAAC between the reactive platform and a mixture of 2 alkynes to form a mixed layer whose composition depends on the alkynes concentrations. The second method was used to form controlled binary organic films. Preliminary studies ont TEMPO and porphyrin based layers was allowed to establich structure-properties and structure-reactivity relationships

L'exploitation des couches interfaciales à base de d'oxydes métalliques ouvre des perspectives nouvelles dans le domaine des cellules photovoltaïques organiques (PVOs). Cette thèse s'inscrit dans le développement, la caractérisation et l'analyse de couches interfaciales, à base d'oxyde de zinc (ZnO), déposées par pulvérisation cathodique, dans l'élaboration de dispositifs solaires compatibles avec des substrats flexibles et des procédés " roll-to-roll ". Après un état de l'art du domaine, une première étude sera consacrée à l'apport et à l'optimisation des dépôts par pulvérisation cathodique des films de ZnO sur des couches actives de P3HT:PCBM dans le cas de structures conventionnelles. Une seconde partie mettra en évidence l'importance des procédés de recuit des couches de ZnO déposées sur des substrats flexibles ou rigides à base d'ITO pour des structures inverses de cellules PVOs flexibles. Suite à ces études, l'élaboration de ces dispositifs sera testée et validée à partir de techniques inspirées de la lithographie douce. L'interfaçage de nouveaux matériaux tels que le graphène avec de tels couches de ZnO sera également sera abordée lors de ces recherches.

La caractérisation structurale du cyclohexane adsorbe sur graphite a été effectuée entre 77**(O)K et 260**(O)K par diffraction de neutrons et de rayons X. Elle a permis de proposer un diagramme de phases 2D rendant compte de trois structures solides qui sont par ordre de densité croissante, commensurable, hexagonale incommensurable et rectangulaire centrée

L'étude thermodynamique, effectuée entre 77 et 84 k, du déplacement par adsorption de krypton d'une couche de cyclohexane pré-déposé sur graphite a permis de déterminer la température critique de déplacement, soit 80,5 k. L'étude du film mixte dichloromethane-xenon (ch#2cl#2-xe) adsorbé sur graphite a pour préalable celle du film pur de ch#2cl#2 sur le même substrat, caractérisé par volumétrie d'adsorption entre 180 et 217 k, et par diffraction de neutrons entre 110 et 170 k. Ch#2cl#2 formé sur le graphite une seule couche monomoléculaire dense de structure rectangulaire centree commensurable 35, qui fond a environ 159 k. La température critique bidimensionnelle (2d) est 201 k. Une seconde couche peu dense pourrait également se former. La caractérisation thermodynamique du film ch#2cl#2-xe montre que l'adsorption de xénon entre 95 et 115 k sur graphite pré-recouvert de ch#2cl#2 donne lieu, avant adsorption du xenon sur lui-même, au déplacement partiel de la couche pré-déposée et a la formation d'une solution 2d (ch#2cl#2-xe). L'organisation de la couche fait apparaitre des difficultés de germination. La solution 2d, bien que correspondant à une phase bien définie est métastable, et on observe sa demixion partielle lorsque l'on adsorbe des quantités croissantes de xenon. La caractérisation structurale de ce système par diffraction de neutrons a donné lieu a l'observation de la compression unidirectionnelle de ch#2cl#2 pré-déposé par adsorption de xenon. Elle a permis de confirmer l'hypothèse de l'existence d'une solution 2d (xe-ch#2cl#2) sous forme de bicouche dans laquelle au moins ch#2cl#2 présente un arrangement périodique

Ce travail constitue une caractérisation des films de Langmuir-Blodgett par résonance paramagnétique électrique et par diffusion Raman résonante en lumière polarisée. Les films sont constitués de multicouches, mixtes ou alternées, de porphyrines amphiphiles et d'acide docosanoïque. Le sujet porte sur l'orientation des macrocycles porphyriniques par rapport au substrat supportant les couches

Les changements climatiques affectent la distribution et la croissance d'espèces arborescentes telles que le peuplier faux-tremble et l'épinette noire, deux espèces dominantes de la pessière à mousses de l'ouest du Québec, et peuvent ainsi mener à d'importantes modifications de la composition et de la productivité future des forêts. Sur la ceinture d'argile du Québec, l'accumulation de matière organique au sol peut mener à des conditions d'humidité très variables. L'épaisseur de la couche organique est directement liée à un gradient de conditions édaphiques et affecte la croissance et la distribution des arbres à l'échelle du paysage. Afin de mieux comprendre comment les changements climatiques affecteront la croissance de la forêt boréale, l'importance des conditions de site, les relations croissance-climat et les réponses aux extrêmes climatiques du peuplier faux-tremble et de l'épinette noire ont été évaluées. Des régressions ont permis de mettre en évidence l'effet limitant de l'épaisseur de la couche organique sur la distribution et la croissance du peuplier faux-tremble, alors que l'épinette noire n'était pas affectée. Les relations croissance-climat des deux espèces ont été déterminées avec des analyses dendrochronologiques, qui ont montré que le climat affectait différemment la croissance radiale des deux espèces. La croissance de l'épinette noire était favorisée par des printemps doux et des étés frais. Le peuplier faux-tremble était principalement influencé par les conditions climatiques de l'année précédent la croissance et la température au mois de juin. Les extrêmes climatiques n'affectaient qu'une des deux espèces à la fois ou généraient des réponses de croissance opposées entre les deux espèces. L'épaisseur de la couche organique n'avait que peu d'effet sur les relations croissance-climat de l'épinette noire, mais modifiait la réponse du peuplier faux-tremble à certaines variables climatiques. L'épinette noire aura probablement une réponse relativement uniforme aux changements climatiques dans la région, alors que la réponse du peuplier faux-tremble pourrait varier localement selon l'épaisseur de la couche organique. Les réponses spécifiques à chacune des deux espèces au climat annuel et aux anomalies climatiques pourraient induire une séparation temporelle des niches écologiques et permettre une accumulation de biomasse plus constante lors d'extrêmes climatiques dans les peuplements mixtes, comparées aux peuplements purs. Que les changements climatiques aient des effets bénéfiques sur ces deux espèces ou non dépendra principalement de la balance entre la hausse des températures et l'augmentation des précipitations. Les changements climatiques auront des impacts spécifiques sur chaque espèce, qui varieront aussi selon les conditions édaphiques, ultimement menant à des taux de croissance différents entre les espèces et les sites. En augmentant la résilience de la forêt boréale, conserver des peuplements mixtes pourrait permettre de réduire les risques d'observer des effets néfastes des changements climatiques sur la productivité des forêts. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Picea mariana, Populus tremuloides, changements climatiques, couche organique, croissance radiale.