Mise en forme et étude des propriétés de complexes photo et redox actifs confinés dans des couches minces de silice organisées et orientées verticalement - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2019

Confinement and study of the properties of active photo and redox complexes trapped in thin layers of silica organized and oriented vertically

Mise en forme et étude des propriétés de complexes photo et redox actifs confinés dans des couches minces de silice organisées et orientées verticalement

Abstract

This thesis deals with the optimal immobilization and study of the properties of spin transition complexes in vertically aligned silica thin films. Such films are obtained by the electrochemically assisted self-assembly (EASA) method. The aim of this work is to develop hybrid organic-inorganic silica-based nanocomposites, in which coordination complexes are confined, which are both redox and photo active that is whose physical properties are controlled by light irradiation or by the application of a potential. To achieve this goal, we have followed different confinement approaches, notably: the one pot encapsulation, impregnation in silica films already synthesized (unmodified or functionalized with sulfonate groups), and finally combining the EASA method with click chemistry. As prototype of complexes, we chose [Fe(Htrz)3]2+, which is a one-dimensional polymer, and the mononuclear complex [Fe(bpy)3]2+ The research carried out has evidenced the role played by the polymeric structure of the [Fe(Htrz)3]2+ complex in the formation of the film, and its influence on the mesostructure when following the one-pot encapsulation method. Moreover, it has been possible to elucidate the role of counter anion, in particular that of sulfonate groups, in the complexation process, as well as the various factors involved in the spin transition within the nanocomposites. The manuscript ends with the study of photo induced spin crossover properties in the [Fe(bpy)3]2+ complex immobilized by covalent bonds in silica films.
Ce travail de thèse porte sur la mise en forme et la caractérisation de complexes à transition de spin immobilisés dans des films minces de silice mésoporeuse, ordonnés et orientés perpendiculairement à l’électrode. De tels films sont obtenus par la méthode d’auto-assemblage assistée électrochimiquement (EASA). L’objectif principal de cette thèse est d’élaborer des nanocomposites à base de silice, dans laquelle des complexes de coordination sont confinés, qui soient à la fois redox et photo actifs c’est à dire dont les propriétés peuvent être contrôlées soit par la lumière, soit par application d’un potentiel. Pour atteindre cet objectif, nous avons suivi différentes approches de confinement à savoir l’encapsulation dite « one pot », l’imprégnation dans les films de silice préformés (non modifiés ou fonctionnalisés par des groupements sulfonate), et enfin en combinant la chimie click à la méthode EASA. Comme prototypes, nous avons utilisé le complexe [Fe(Htrz)3]2+, qui est un polymère monodimensionnel, et le complexe mononucléaire [Fe(bpy)3]2+. Les recherches effectuées ont permis de mettre en évidence le rôle joué par la structure polymérique du complexe [Fe(Htrz)3]2+ dans la formation du film, et son influence sur la mésostructure lorsqu’on suit la méthode d’encapsulation one pot. Par ailleurs, il a été possible d’élucider la contribution du contre anion, en particulier celle des groupements sulfonate, dans le processus de complexation, ainsi que les différents facteurs prenant part à la transition de spin au sein des nanocomposites. Le manuscrit se termine par l’étude de transition de spin photo induite des complexes [Fe(bpy)3]2+ immobilisés par des liaisons covalentes dans les films de silice.
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tel-02555848 , version 1 (27-04-2020)

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  • HAL Id : tel-02555848 , version 1

Cite

Samuel Ahoulou. Mise en forme et étude des propriétés de complexes photo et redox actifs confinés dans des couches minces de silice organisées et orientées verticalement. Matériaux. Université de Lorraine, 2019. Français. ⟨NNT : 2019LORR0243⟩. ⟨tel-02555848⟩
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