Etude de la synthèse par voie chimique de nanostructures de polyaniline et de nanocomposites de polyaniline / particules métalliques application à la détection d'ammoniac

Abstract

Les propriétés d'absorption d'ammoniac par les nanostructures de polyaniline sont étudiées en termes de sensibilité, temps de réponse et de régénération ainsi que de stabilité. Ces caractéristiques sont obtenues en mesurant, à température ambiante, les variations d'absorbance à 632 nm. En premier lieu, les nanostructures sont synthétisées par les polymérisations inter-faciale, rapide et ménagée (goutte à goutte) avec des rapports molaires d'oxydant/monomère est égal à 0,5 et 1. L'influence de la méthode de dépôt (in situ ou dropcoating), ainsi que la nature du dopant (HCl, CSA ou I2) sur les propriétés de détection de gaz sont étudiés. Les résultats montrent que la morphologie dépond fortement de la méthode de dépôt, la technique in-situ conduit aux meilleures sensibilités et temps de réponse. Pour ce procédé de dépôt, la sensibilité des nanostructures, le temps de réponse et le taux de régénération dépendent du procédé de synthèse, du dopant et du rapport molaire. L'effet de vieillissement après 8 mois dans les conditions ambiantes, ainsi que le mécanisme d'interaction entre les nanostructures de polyaniline et les molécules d'ammoniac sont également présentés. Dans une seconde étape, nous présentons une nouvelle méthode d'incorporation de métal dans les nanostructures de polyaniline basées sur l'utilisation de solutions colloïdales de palladium/étain. La préparation du nanocomposite PANI/Pd a été faite en utilisant la méthode in situ par addition des colloïdes pendant la polymérisation ou avec l'ex-situ par addition de colloïdes après polymérisation. Les résultats montrent que l'ajout in situ des colloïdes affecte principalement la morphologie des nanostructures en augmentant la surface spécifique des nanoparticules, cependant, l'ajout ex-situ en des colloïdes affecte principalement le niveau de dopage des nanostructures par l’augmentation des sites polaroniques et les charges positives sur les atomes d'azote prouvées par une étude détaillée avec l’analyse XPS .