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Université de Franche-Comté, UFC, UTBM, Université Aboubaker Belkaid (Tlemcen, Algérie)
/ 28-08-2008
Benyoucef Abdellah
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Les cellules solaires sensibilisées par colorant ont été intensivement étudiées ces dernières décennies du fait de leur coût relativement bas. Cependant, la principale voie utilisée actuellement pour déposer la couche de dioxyde de titane (TiO2) nécessite un traitement thermique à 450°C ce qui empêche l’usage des substrats transparents conducteurs à faible coût. Le travail présenté concerne l’élaboration des couches à base de TiO2 par pulvérisation cathodique magnétron en condition réactive en optimisant la structure et la morphologie pour les meilleurs performances photovoltaïques et pour la possibilité d’utiliser des substrats à faible coût (PET-ITO et Verre-ITO). Deux voies de contrôle des paramètres du dépôt ont été utilisée : une voie classique par contrôle du débit de gaz et une autre par système d’asservissement de l’émission plasma. La couche idéale recherchée est celle ayant la plus grande surface spécifique tout en ayant une bonne cristallinité. Les résultats ont montrée que le domaine des hautes pressions favorise la morphologie désirée au détriment de la structure cristalline, un compromis était donc nécessaire. Le rapport de la pression partielle d’oxygène sur la pression totale (PO2/Pt) s’est avérée être un paramètre aussi crucial sur les propriétés des couches. La porosité des couches a pu être estimée par des mesures optiques, où il est apparue qu’elle augmentait à la fois avec la pression totale, le rapport PO2/Pt et l’épaisseur des couches. L’inclinaison des substrats s’est imposée comme paramètre alternatif à la pression pour le contrôle de la morphologie. Les performances photovoltaïques ont été corrélées aux propriétés structurales et morphologiques. L’inclinaison des substrats s’est répercutée fortement sur les performances de la cellule, où une inclinaison optimale (60°) a été mise en évidence.
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Université de Franche-Comté
/ 14-12-2007
Hameau Aurélien
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Le travail présenté s’organise autour de deux axes principaux : la chimie organométallique du tétrathiafulvalène (TTF) et l’utilisation de ligands neutres riches en atomes de soufre pour la synthèse de polymères de coordination supramoléculaires par auto-assemblage avec des briques de métaux de transition. Le manuscrit se divise en quatre parties. La première partie, de nature bibliographique, est une introduction consacrée aux matériaux moléculaires à base de TTF et de ligands dérivés du dmit (dimercaptoisotrithione). L’accent est mis sur la présentation des fonctionnalisations réalisées sur l’unité TTF pour accéder à des complexes de métaux de transition renfermant cette dernière et sur la description des résultats de la littérature concernant la chimie de coordination des ligands de type R2dmit. Le chapitre II décrit la préparation, la caractérisation (spectroscopique, électrochimique et structurale) et la réactivité de TTF fonctionnalisés par des groupements hydrosilane -R2SiH et disilanyle -R2Si-SiR3 avec pour objectif le développement d’une chimie organométallique originale du TTF. Le chapitre III présente les résultats obtenus lors des processus d’auto-assemblage entre lesligands R2dmit et divers centres métalliques (Hg(II), Ag(I), Cu(I)…). Au total, seize nouvelles structures ont été identifiées par diffraction des rayons X. L’influence du contre ion et de la nature des groupements R sur le mode de coordination et l’organisation à l’état solide est discutée. La dernière partie aborde le greffage de ligands soufrés sur des surfaces métalliques d’or en utilisant la réactivité d’un pont disulfure et l’immobilisation sur des surfaces de verre en utilisant la réaction d'hydrosilylation.
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Université de Franche-Comté
/ 30-11-2007
Bodeï Sabine
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Les échantillons étudiés proviennent de carottages effectués lors de la campagne en mer Ticoflux 2 au large de la côte ouest du Costa Rica, en 2002. lis ont été prélevés sur les pentes nord-ouest du « Mont Dorado »: une zone où des décharges diffuses de fluides de faible température ont été localisées. Nos données ont été focalisées sur la carotte GC50, composée de boues hémipélagiques altérées présentant des argiles, des zéolites, localement des oxydes Fe/Mn, ainsi que des phosphates. La caractérisation minéralogique (DRX, MEB, MET-EDX) et chimique (majeurs, traces, terres rares) des nouvelles phases minérales formées in situ dans le sédiment GC50 a permis de mettre en évidence deux phases d'altération. La première phase consiste en un processus de diagenèse précoce. La deuxième phase d'altération engendre la précipitation d'apatites et d'oxydes Mn/Fe essentiellement localisés près de l'interface sédiment-basalte. Les données de la géochimie isotopique du strontium et du néodyme, ainsi que la distribution des spectres des Terres Rares, ont permis de préciser la nature du fluide à l'origine de la seconde phase d'altération. Ces marqueurs géochimiques suggèrent la décharge d'un fluide hydrothermal de basse température ayant très peu interagit avec le basalte lors de sa circulation dans la croûte. Une étude plus poussée (EXAFS, METHR) sur les échantillons riches en oxydes Mn/Fe a permis de propos un modèle de formation et d'évol~tion des oxydes Mn, dans ce contexte hydrothermal hors axe. Ce modèl démontre que la formation de todorokite (tectomanganate), minéral ubiquiste en milieu marin, nécessite 1 résence d'un récurseur, ici la vernadite h lloman anate .
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Université de Franche-Comté
/ 02-07-2007
Boutareaud Sébastien
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Cette thèse vise à étudier les propriétés thermo-poro-mécaniques de roches de faille, à partir de l’analyse structurale et microstructurale d’une faille aujourd’hui à l’affleurement et à partir d’expériences menées en laboratoire, en vue de déterminer les processus qui contrôlent l'efficacité de deux mécanismes responsables de d’affaiblissement cosismiques : la pressurisation thermique et le mécanisme d’affaiblissement par drainage. L'étude de terrain a été conduite sur deux affleurements appartenant à une faille décrochante potentiellement active appartenant au système de failles du Chugoku occidental (Japon) : la faille d’Usukidani. Le travail expérimental a quant à lui été mené dans le laboratoire de déformation des roches de l'Université de Kyoto. Les résultats majeurs de ce travail sont exposés ci- dessous.
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Université de Franche-Comté
/ 01-06-2007
Dejeu Jérôme
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Le mécanisme et la stabilité d’auto-assemblage de deux polyélectrolytes (PAH et PSS) en vue de la nano-encapsulation ont été essentiellement étudiés par réflectométrie laser à angle fixe. Cette technique se révèle très utile pour quantifier la masse de polymère adsorbé en fonction du temps sur un substrat. Dans un premier temps, plusieurs méthodes, de conversion du signal réflectométrique en quantité adsorbée, ont été présentées. Ainsi, ans le cas de film monocouche, une nouvelle approche de conversion des signaux est nécessaire afin de prendre en compte un fort changement d’indice de la solution dû à des concentrations de polymères importantes. Dans le cas de films auto-assemblés, le modèle consiste à considérer une couche adsorbée d’épaisseur et d’indice variant après chaque injection. La deuxième partie, a permis de proposer un mécanisme d’auto-assemblage de ces deux polyélectrolytes. Cette étude réalisée sur substrat plan, à l’aide de la réflectométrie et de l’AFM, met en évidence des différences de comportement de chaque polyélectrolyte. On a aussi eu recours à une étude sur colloïde pour montrer le rôle important des ions, le changement d’ionisation des polymères et le nombre de couches nécessaire à une couverture complète du substrat. Enfin, cette partie s’est terminée par l’étude de films très épais, constitués d’un nombre de couches allant jusqu’à 320, et nécessitant l’utilisation de techniques nouvelles dans ce domaine, le faisceau d’ions focalisé et la spectroscopie à décharge luminescente. La dernière partie a traité de la stabilité du film auto-assemblé lors de son rinçage dans des conditions différentes ou non de celles de la construction. Le dernier polyélectrolyte adsorbé et le nombre de couches déposées influent le comportement des films. Ces résultats permettent de prévoir les conditions de conservation de ces films ainsi que celles de déconstruction partielle ou totale en vue du relargage du principe actif contenu dans les capsules.
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Université de Franche-Comté
/ 08-12-2006
Clément Sebastien
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Depuis sa découverte en 1949, l’intérêt pour les dérivés du [2.2]paracyclophane (PCP) n’a jamais faibli. Ces derniers sont utilisés en catalyse chirale, dans la construction de matériaux pour l’électronique moléculaire et même depuis peu, pour des applications biomédicales. Beaucoup de ces propriétés chimiques, électrochimiques et photophysiques proviennent de la compression stérique des deux cycles benzéniques en vis-à-vis. Le recouvrement orbitalaire entre les deux cycles du PCP est par conséquent important et conduit à une communication électronique entre les substituants situés sur ces deux cycles. Bien que la chimie du PCP soit largement développée, les complexes organométalliques incorporant le motif PCP via une liaison métal-carbone restent marginaux. Dans cette optique, des ligands éthynyles, isonitriles et silanes du PCP susceptibles d’être coordinés sur des centres métalliques ont été préparés. La première partie de ce travail a été consacrée à l’étude des propriétés chimiques, photophysiques et électrochimiques de dérivés acétyléniques organiques et organométalliques. Dans une seconde partie, une étude des facteurs influençant le mode de coordination (terminal contre pontant) des ligands isonitriles dans les complexes homo- et hétérobimétalliques du -dppm)2M’X] (M = Pd, Pt ; M’ = Pd, Pt et X = Cl, I) a ététype [XM( menée. Enfin, l’immobilisation de dérivés du PCP sur une surface de verre ou d’or via respectivement, des groupements trialcoxysilyles et disulfures a été également réalisée.
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Université de Franche-Comté
/ 25-10-2006
Barthod Sandrine
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En sous-bois, la capacité des juvéniles installés à diminuer les pertes de carbone par respiration et à augmenter l’interception du rayonnement lumineux constitue une composante à part entière de leur aptitude à tolérer l’ombrage. Il doit donc exister un compromis entre la diminution des pertes respiratoires, l’augmentation de l’activité photosynthétique et le maintien de la surface assimilatrice. En s’intéressant plus particulièrement à la modulation du coût associé au déploiement des surfaces assimilatrices (feuilles et différentes structures nécessaires à leur déploiement) nous avons caractérisé les traits biochimiques (coût de construction, composition) et morphologiques (surface spécifique, allocation de biomasse) qui expliquent les différences interspécifiques et la plasticité de ce coût. Ce travail a été réalisé in situ sur des juvéniles installés dans des conditions d’ombrage plus ou moins intense permettant de caractériser la variabilité interspécifique et la plasticité du coût de mise en place de la surface assimilatrice. Les espèces retenues étaient contrastées du point de vue de leur tempérament, de leur architecture et de leur morphologie foliaire: neuf espèces ont été choisies en forêt tempérée (Moselle) et trois en forêt tropicale (Guyane française). Le microclimat lumineux de chaque plant a été caractérisé par une photographie hémisphérique numérique. Le coût de construction de chaque organe a été déterminé à partir de sa teneur en carbone, et corroboré par sa chaleur de combustion (microcalorimétrie). Nous observons une grande variabilité interspécifique et une forte plasticité du coût associé au déploiement de la surface assimilatrice. Ces coûts ne reflètent pas le tempérament des espèces, en revanche, leur plasticité montre que les espèces les plus tolérantes sont les plus plastiques. Cette plasticité est plus due à des modifications morphologiques de la surface spécifique des feuilles qu’à des modifications de leur contenu biochimiques.
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