Préparation et caractérisation de nouveaux matériaux à base de graphène pour l'environnement et la conversion d'énergie

Ossonon, Diby Benjamin (2018). « Préparation et caractérisation de nouveaux matériaux à base de graphène pour l'environnement et la conversion d'énergie » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en chimie.

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Résumé

Depuis sa découverte, le graphène et ses dérivés continuent de susciter un grand intérêt en raison de leurs propriétés physico-chimiques exceptionnelles. Le graphène est une nanostructure de carbone hybridé sp2 dont les propriétés électroniques et optiques font de lui un matériau intéressant pour la conception et le développement d'une nouvelle génération de dispositifs et matériaux innovants pour la microélectronique et l'optique. Cependant, de nombreux défis, tels que la production de masse, la qualité du graphène produit et l'adaptation de sa bande interdite sont à surmonter avant leur utilisation dans des procédés industriels à grande échelle. Alors, pour profiter pleinement des propriétés de ce matériau 2D, il est important de développer des méthodes efficaces de modification de surface. La fonctionnalisation du graphène peut permettre soit d'ajouter une propriété conférée par la molécule greffée ou adsorbée, soit de modifier les propriétés électroniques du substrat graphénique en changeant la structure cristalline des carbones sp2. L'objectif de cette thèse a porté en premier lieu sur l'étude de la modification covalente des dérivés de graphène par différentes approches, faciles à réaliser, en se basant sur des cations diazonium intermédiaires au greffage de molécules organiques. Au cours de cette étude, certains procédés préexistants ont été améliorés ou modifiés dans le but de préparer de l'oxyde de graphène réduit (RGO) avec des propriétés différentes et du graphène (EG) de très haute qualité obtenu par l'exfoliation électrochimique du graphite. Ensuite, la fonctionnalisation avec la molécule d'anthraquinone et la modification par des nanoparticules métalliques des feuillets de graphène lors de l'exfoliation électrochimique du graphite ont été étudiées. Cette méthode plus simple permet de réduire les étapes de préparation des nanocomposites à base de graphène. Finalement, différentes techniques ont été utilisées pour caractériser les matériaux ainsi préparés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Graphite, matériaux 2D, exfoliation chimique et électrochimique, oxyde de graphène réduit (RGO), graphène (EG), molécules organiques, nanoparticules, fonctionnalisation, électrochimie.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Bélanger, Daniel
Mots-clés ou Sujets: Graphène / Matériaux nanocomposites / Graphite / Oxyde de graphène / Électrochimie / Fonctionnalisation chimique
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 19 sept. 2018 07:43
Dernière modification: 19 sept. 2018 07:43
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/11633

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