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Accueil du site > Reserve Emploi / Thèse / Stages > Sujets de thèses 2008-2011 proposés au CRPP

Films transparents et conducteurs à base de nanocarbone (nanotubes et graphène)

Directeur de thèse : Alain Pénicaud

Il s’agira de développer, sur supports souples, des films transparents et conducteurs (FTCs) à base de nanotubes de carbone (en particulier les nanotubes de carbone multiparois d’Arkema) mais aussi de graphite. L’étudiant se basera sur le savoir faire récemment développé au CRPP dans l’équipe nanotubes de carbone, à savoir la dissolution douce, par voie polyélectrolyte, des nanotubes de carbone [1,2] et l’obtention de solutions de plans de graphène (plan de base du graphite, d’épaisseur monoatomique).[3]

La référence en matière de matériau transparents et conducteurs est bien sûr, l’oxyde d’étain et d’indium, l’ITO. L’ITO est appelé à disparaître par manque de matière première. Ses performances sont certainement le standard à atteindre, voire améliorer. Au delà, du simple remplacement de l’ITO, disposer de supports transparents et conducteurs, mais aussi souples constituera un fort avantage ajouté.

De part leur très grand rapport d’aspect, (1000 typiquement), les nanotubes sont considérés, depuis plusieurs années, comme très prometteurs pour l’élaboration de FTCs. Le but premier de la thèse sera donc de préparer des films transparents et conducteurs et de les caractériser (conductivité, absorption, microscopie à champ proche,...). On s’attachera à standardiser le mode de préparation des solutions et caractériser celles-ci (analyse élémentaire, dosage de potassium, viscosité, diffusion de la lumière, ...) afin d’avoir un produit de départ reproductible. Différents mode de préparation des dépôts seront envisagés à l’échelle du laboratoire, la filtration simple sur membrane, le dropcasting, le spin-coating,etc...

Pour les meilleurs films obtenus, on cherchera à aller jusqu’au dispositif (OLED, électrode de cellule photovoltaique, affichage, etc...).

Ce sujet sera développé en collaboration avec le professeur Martel à l’Université de Montréal, chez qui des séjours sont prévus au long de la thèse.

Références :

1. Procédé de dissolution de nanotubes de carbone, A. Pénicaud et al., Brevet CNRS, PCT/FR04/03383

2. Spontaneous Dissolution of a Single Wall Carbon Nanotube Salt, A. Pénicaud et al. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,8-9 ; Salting in nanotubes, Editor’s choice, Science, 2004, 306, 2165

3. Solutions de graphène, C. Vallés et A. Pénicaud, Demande de dépôt français FR 07/05803 du 9 Août 2007.

Post-scriptum :

Financement : Convention CIFRE avec la société Arkema

Lieu : Centre de Recherche Paul Pascal - CNRS (Equipe Nanotubes de Carbone, Laboratoire Commun de Recherche CRPP-Arkema), Université de Bordeaux. Plus des séjours au Département de Chimie de l’Université de Montréal (professeur Richard Martel)

Date de début : ajustable, idéalement Septembre ou Octobre 2008.