Thème 2 : Réactivité de matériaux fonctionnels - Dispositifs électrochimiques
Animateur scientifique : A. Pailleret (MdC-HDR)
Mots clés : stockage, conversion, énergie, (photo)électrocatalyse, électronique moléculaire
Nos activités de recherche
Nos activités de recherche sont basées d’une part sur l’élaboration de matériaux en couches minces par voie électrochimique ou par une méthode électroassistée ou par plasma et, d’autre part, sur la caractérisation de ces matériaux synthétisés en vue d’applications ciblées telles que l’énergie ou la santé.
Matériaux nanostructurés pour l’énergie
Polymères conducteurs électroniques : polypyrrole (PPy), PEDOT
Oxydes : MnO2, WO3, TiO2
Matériaux carbonés : nanotubes de C, graphène, a-CNx
Composites : polymère/oxyde, polymère/Si, graphène/polyoxometallate
Matériaux pour biopiles enzymatiques
Membranes échangeuses de protons (PEM)
Cette thématique se concentre également sur la mise en place de méthodes innovantes pour comprendre la réactivité électrochimique de systèmes moléculaires complexes. Nous possédons des savoir-faire complémentaires nous permettant de synthétiser à façon des molécules ou nanoparticules, de modéliser les mécanismes mais aussi de concevoir des instrumentations originales pour dépasser les frontières classiques de l'électrochimie.
Les activités phares de notre thématique concernent (cliquer sur le titre pour avoir plus de détails) :
Spectroscopie Micro- et NanoRaman
Beaucoup de mécanismes ne peuvent être résolus avec uniquement des données électrochimiques. La spectroscopie Raman est un outil complémentaire très efficace car elle permet une identification chimique des composés formés. De plus, en la combinant aux microscopies à sondes locales, des informations à l'échelle nanométrique peuvent être obtenues.
En employant des électrodes micrométriques, il est possible d'accéder à des vitesses de balayages allant jusqu'à 2.5x106 Vs-1 , soit une résolution temporelle atteignant quelques dizaines de nanosecondes. Outre l'intérêt pour isoler des intermédiaires réactionnels très instables, cela permet également de tester la potentialité d'objets complexes tels des dendrimères ou des rotaxanes électroactifs dans un contexte d'électronique moléculaire.
La radiolyse est un outil très intéressant de génération d'espèces réactives. En solution, les mécanisme peut être contrôlés pour créer des objets particuliers comme des nanoparticules. Il est aussi possible d'intercepter les intermédiaires et de mesurer leurs propriétés redox à l'aide d'une électrode, de manière complémentaire avec ce qui est couramment fait en spectroscopie transitoire.
Nos techniques d'élaboration et de caractérisation
Electrodépôt,
Réacteurs plasma basse pression
Plasmas atmosphériques
Montage d’ac-électrogravimétrie
AFM (CS-AFM, EC-AFM)