Application de la diffusion Raman exaltée de surface à l’étude des polymères conducteurs électroniques synthétisés par voie électrochimique

Abstract

Pendant les deux dernières décennies, l’instrumentalisation en spectroscopie Raman a bénéficié des progrès très importants en optique, électronique de détection et de pilotage, et informatique. Cependant, dans le domaine des polymères conducteurs électroniques (PCE), l’utilisation de la diffusion Raman spontanée conduit généralement à des spectres de qualité médiocre avec un faible rapport signal/bruit. Dans certains cas favorables d’une diffusion Raman de résonance, des spectres de qualité convenable peuvent être obtenus, mais le caractère résonant étant étroitement lié à l’état d’oxydation de polymère, cette analyse demeure incomplète. Partant de ce constat, cette thèse est consacrée pour l’essentiel à la mise au point de nouvelles méthodes d’électro synthèse permettant d’améliorer les conditions d’analyse vibrationnelle des PCE. Nous avons ainsi montré que l’électro synthèse des PCE sur des électrodes d’or, d’argent ou de cuivre rendues rugueuses par traitement électrochimique, permettait l’obtention de spectres de diffusion Raman exaltée de surface (DRES) intenses qui apportaient des renseignements précis sur l’évolution « ex situ » et « in situ » de la structure de ces polymères avec divers paramètres physico-chimiques. Par ailleurs, le pouvoir que possède certains PCE à se solubiliser facilement dans des solvants organiques usuels, nous a conduit à envisager l’utilisation des colloïdes métalliques vecteurs de l’effet DRES pour la caractérisation de ces matériaux, effectivement, les spectres exaltation considérable malgré la très faible concentration du polymère et les conditions d’analyse très douces. En outre, l’utilisation d’une solution aqueuse de dodécylsufate d’argent comme milieu électrolytique organisé, permet de synthétiser par voie électrochimique des films composites renfermant des ilots d’argent. Cette procédure originale d’électropolymérisation, qui permet d’obtenir des polymères actifs en DRES, apparait très prometteuse pour l’étude structurale de ces matériaux. L’ensemble des résultats obtenus dans cette thèse met en évidence l’intérêt de la DRES dans l’étude des PCE. Elle permet d’analyser des films extrêmement fins, de déterminer leur structure, leur mode de fixation sur la surface, la quantité de défauts et même dans certains cas l’orientation des polymères par rapport à cette surface, c’est aussi une technique assez diversifiée puisqu’elle nous a permis d’analyser les échantillons déposés sur des électrodes, sur des colloïdes et aussi des films composites contenant des ilots d’argent. Nous apportons donc la preuve que la DRES est devenue désormais une méthode générale et puissante dans la caractérisation des PCE qui doit être envisagée au même titre que toutes les autres techniques utilisées jusqu’à présent.