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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Une première étape vers des polymères conducteurs auto-organisés

Les polymères conducteurs électrogénérés sont utilisés dans de nombreuses applications notamment pour le stockage électrochimique de l’énergie. Afin de conférer à ces polymères des structures organisées présentant une grande surface spécifique comme par exemple des nanofils ou des nanotubes, on réalise généralement une électropolymérisation au sein d’un matériau hôte poreux qui va permettre la mise en forme du polymère conducteur avant d'être ensuite éliminé par dissolution ou attaque chimique. Une équipe du laboratoire Moltech-Anjou (CNRS / Université d’Angers) vient de montrer pour la première fois qu’il est possible d’obtenir des nanostructures possédant un ordre à longue distance par électropolymérisation de précurseurs spécifiquement conçus, sans avoir recours à un matériau hôte. Ces résultats sont parus dans la revue d’électrochimie européenne ChemElectroChem le 23 mai 2014.

 

Les polymères conducteurs obtenus par électropolymérisation de monomères comme le pyrrole ou le thiophène suscitent un intérêt considérable depuis plus de trois décennies. Parallèlement aux très nombreuses études fondamentales consacrées à l'étude des mécanismes d’électropolymérisation et aux propriétés électrochimiques des polymères, l’intérêt soutenu pour ces matériaux est motivé par leurs nombreuses applications dans des domaines aussi divers que le stockage électrochimique de l’énergie (batteries, supercondensateurs), l’électrocatalyse, les dispositifs électrochromes ou les biocapteurs.

De nombreux travaux ont démontré que les polymères conducteurs électrogénérés sont des matériaux amorphes qui présentent  généralement une morphologie microscopique de type « choux-fleur » totalement désordonnée.

Jusqu’à présent, la production de nanostructures ordonnées à partir de ces polymères, comme par exemple des nanofils ou des nanotubes, a été réalisée en effectuant l’électropolymérisation au sein d’un matériau hôte ou « template » constitué d’une membrane organique ou inorganique possédant des pores de dimensions et d’orientation contrôlées, puis en éliminant la membrane hôte par dissolution ou attaque chimique.

Les chercheurs du groupe « Systèmes Conjugués Linéaires » du laboratoire Moltech-Anjou viennent de démontrer pour la première fois qu’il  est possible d’obtenir des nanostructures possédant un ordre à longue distance par électropolymérisation de précurseurs spécifiquement conçus associant une structure tétrahédrique aérée et rigide comportant quatre groupes terminaux très réactifs.
Compte-tenu de l’intérêt considérable que suscitent actuellement les matériaux microporeux fonctionnalisés, ces premiers résultats qui ouvrent la voie à un contrôle moléculaire de l'ordre et de la porosité des polymères conducteurs, offrent des perspectives particulièrement intéressantes à l’intersection des domaines de l’électrochimie et de la science des matériaux.

roncali

Cliché de microscopie électronique à transmission d'un film électrodéposé.

© Jean Roncali

 

 

Référence

Ali Yassin, Romain Mallet, Philippe Leriche and Jean Roncali

Production of Nanostructured Conjugated Polymers by Electropolymerization of Tailored Tetrahedral Precursors

ChemElectroChem. 23 mai 2014
DOI: 10.1002/celc.201402017

 

Contact chercheur 

Jean Roncali, Groupe Systèmes Conjugués Linéaires, Moltech-Anjou (Angers)

Courriel : jean.roncali@univ-angers.fr

Tél. : 02 41 73 54 43

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

23 juin 2014

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