Matériaux hybrides polyoxométallate -(iso)porphyrine : dispositifs photovoltaïques et photo(électro)catalyse
Langue Anglais
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Auteur : Liang, Yiming
Date de soutenance : 01-12-2020
Directeur(s) de thèse : Ruhlmann, Laurent
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
École doctorale : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Discipline : Chimie
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie
Mots-clés libres : Porphyrine, Dipyridyle, Isoporphyrine, Photocourants, Oxygène singulet, Electropolymérisation, Cluster, Viologène, Dipyridinium, Diphosphonium
Mots-clés :
- Porphyrines
- Oxygène actif
Résumé : Le but de cette thèse a été de fonctionnaliser la position méso d'une porphyrine avec des ligands du type dipyridyle de manière à obtenir des copolymères de (iso)porphyrines par électropolymérisation. Divers ligands dipyridyle ont été utilisé, conduisant à la formation d'une liaison carbone-azote et à des espaceurs dipyridiniums. Des copolymères du type poly-isoporphyrine et poly-porphyrine peuvent être ainsi obtenues par électro-oxydation à +1,0 V / ECS ou 1,6 V / ECS respectivement. Les deux types de copolymères ont été caractérisés par spectroscopie UV-Vis-NIR, spectroscopie photoélectronique par rayons X (XPS), électrochimie, résonance paramagnétique électronique (RPE), microscopie à force atomique (AFM) et spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS). La spectroscopie RPE a confirmé la présence du radical pour les copolymères à base d’isoporphyrines. Les spectres optiques des polyisoporphyrines ont montré un dédoublement de la bande d’absorption Soret et la présence d’une bande additionnelle dans le proche IR. Une réponse photoélectrique plus efficace pour les polyisoporphyrines comparés aux polyporphyrines ont été observée et a été expliquée par les propriétés optiques du matériau absorbant plus dans le domaine du visible et du proche IR. L'excitation de cette nouvelle bande NIR pour le copolymère radical isoporphyrine conduit, en milieux aérés en présence de 3O2, à la formation de l'état singulet du dioxygène 1O2. Cela montre que ce type de matériau peut être prometteur pour être employé pour le traitement de cancer par photothérapie.Un copolymère 3D a également été obtenu à l’aide d’un cluster du type polyiodométallate portant six groupement pyridyles pendants (PIM(py)6). Des copolymères à base d’isoporphyrines avec des espaceurs diphosphoniums ont également été préparés et étudiés. Une bonne efficacité pour la génération de photocourant sous illumination visible et/ou proche infra-rouge a été obtenue. De tels résultats ouvrent une nouvelle voie pour former des copolymères originaux avec de nouvelles propriétés intéressantes pour des applications en photo(électro)catalyse.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAF022
Type de ressource : Thèse
