12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et architecturés AF-12-5 synthèse, caractérisation et

188 Pages·2014·1.08 MB·French

by  Sabra Mahdaoui

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Sommaire

 12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et architecturés (n=103)
 Index des auteurs
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12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés

AF-12-5
synthèse, caractérisation et étude de
comportement des nanocomposites
polymère/argile
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#AF-12-5

N. Seddiki, D. Aliouche.
laboratoire de traitement et mise en forme des polymères, université de
Boumerdes - Boumerdes (Algérie).

Résumé - Dans ce travail nous avons procédé à la synthèse d'une série des
nanocomposites à base de poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) avec la l’argile
laponite XLG, la polymérisation se fais par voie in situ, nous avons fais varier le taux
d’argile de (0-4)% en poids et la concentration de polymère à été fixé a 8% en poids.
L’ensemble de ces nanocomposites (PNIPAAm/laponite) à été caractérisé en
spectroscopie infrarouge(FTIR), en Diffraction des rayons X (DRX) et par
microscopie électronique en transmission (MET), leur comportement en absorption à
été étudié par leur gonflement dans l’eau distillée et en fonction de la température, le
nanocomposite obtenu est un nanocomposite exfolier, le gonflement diminue avec
l’augmentation de taux d’argile, la température inférieure de solution (LCST) de
poly(N-isopropylacrylamide) PNIPAAm ne varie pas avec la concentration d’argile.

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AF-12-29
Formation of nanoparticles Si
embedded in PECVD silicon nitride
matrix by rapid thermal annealing
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#AF-12-29

S. Meziani.
CRTSE - Alger (Algérie).

We have analyzed the effect ofrapid thermal annealing RTA (from 600 to 1100°C) on
the structural, optical and electrical properties of hydrogenated silicon nitride (SiNx:H
or SiNx abbreviated in the text) antireflection coating (ARC) layers. These films are
deposited by PECVD method on the top of multicristalline silicon (mc-Si) substrate.
The effects of the influence of rapid annealing (RTA) temperatures on Raman
spectra and photoluminescence (PL) in the SiNx/Si structure are studied and show a
variation of Raman and PL intensity, respectively. This behavior is predominantly due
to the defect states and nanoparticles silicon (np-Si) formed during the annealing
temperature. The c-Si peak at 515 cm-1 ascribed to the TO mode becomes broader
and makes a symmetric shoulder on higher frequency side with an increase in the
annealing temperature. This confirms the a-SiN phase transition to the c-SiN phase
by the formation of nanoparticles Silicon. In the same range of heat treatment, the
value of effective lifetime (τeff) of the minority carriers extracted from the decay curve
of QSSPC measurement show a larger value τeff = 82.53µs from the samples coated
with SiNx and annealed at 900°C. This is probably due that in this temperature, the
SiNx film became denser and crystallization of np-Si becomes larger.

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AF-12-55
Analyse structurale et morphologique
des agrégats de noirs de carbone par
microscopie électronique en mode
transmission
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#AF-12-55

L. Luengo 1, H. Laurent 2, S. Treuillet 3, I. Jolivet 1, B. Gabrielle 1, E.
Gomez 1.
1Hutchinson - Chalette Sur Loing (France), 2PRISME INSA - Bourges (France),
3PRISME PolytechOrleans - Orléans (France).

Au cours des dernières années, le développement des nanomatériaux a suivi un réel
essor afin de contrôler de nouvelles propriétés physico-chimiques. Dans le monde
du caoutchouc, la charge issue de la nanotechnologie la plus largement utilisée reste
le noir de carbone notamment pour ces propriétés renforçantes. Des méthodes
fondées sur les analyses chimiques permettent une mesure de sa surface spécifique
et de sa structure. Toutefois, ces mesures indirectes ne sont pas suffisantes pour
une caractérisation complète et précise des agrégats de noirs de carbone. Cet
exposé aura pour but de présenter une chaîne de traitements remédiant à cette
limitation. La méthode présentée est basée sur le couplage entre la microscopie
électronique en mode transmission, pour la visualisation des agrégats de noir de
carbone et le traitement d’images pour l’extraction de leurs caractéristiques
morphologiques. A terme, cet outil a pour objectif d’accéder à une identification
automatique du grade de noir de carbone que ce soit à l’état natif ou au sein d’un
mélange élastomère.

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CM-12-57
Enduction capillaire conforme par voie
liquide dans des pores submicroniques
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#CM-12-57

N. Poirot, A. Vincent.
GREMAN - Tours (France).

Nous présentons ici un procédé de dépôts par voie liquide de couches minces dans
des substrats texturés 3D à l’échelle du micron ou submicronique. Ce procédé,
breveté par notre équipe,1 permet d’obtenir des dépôts conformes contrairement aux
méthodes chimiques et physiques actuellement utilisées notamment pour les oxydes
complexes.
On se propose de présenter les résultats obtenus lors de dépôts de composés
oxydes, type LaNiO et Ba Sr TiO , réalisés sur substrats de Si gravés (fig.1). Les
3 0,6 0,4 3
dépôts d’oxydes sont conformes quelque soient les formes et les géométries de fond
de pores. Le caractère innovant de ce travail est à mettre en avant car beaucoup
d’équipes de recherche se sont penchées sur des dépôts par enduction capillaire par
voie liquide avec des résultats non concluants. Une autre voie d’investigation sera
également présentée : la voie sol-gel classique avec un contrôle de la viscosité de la
solution, facteur essentiel à la bonne enduction capillaire.
La nature du matériau du substrat et le type de couche de revêtement sont fonction
de l’utilisation visée. On peut citer à titre d’exemples non exhaustifs en tant
qu’applications, des condensateurs, des électrodes pour supercondensateurs et piles
à combustible, des amplificateurs pour lasers, des revêtements antireflets, des
cellules photovoltaïques, des capteurs chimiques, etc…
Les substrats envisagés sont par exemple des céramiques, verres, silicium, mousses
(mousse de Ni par exemple), etc.. Les revêtements déposés sont très variés, tels
que métaux, oxydes métalliques, grenat d’yttrium et d’aluminium, alliages
magnétiques, céramiques oxydes, etc…

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Ref 1: Demande de brevet FRANCAIS n°1359144, 24/09/2013, « Enduction d’un film
inorganique avec décomposition d’une résine thermodurcissable »

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CM-12-59
Cotton, filter paper and nanocellulose :
efficient chemical reagents for the
synthesis of hierarchical
nanostructures of metal oxides
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#CM-12-59

S. Plumejeau 1, H. Mutin 1, R.G. Nair 2, S.K. Samdarshi 2, L. Heux 3.
1CMOS/ICGM UM2 - Montpellier (France), 2Tezpur University - Tezpur (Inde),
3CERMAV - Tezpur (France).

The properties of a metal oxide are substantially determined by its morphology,
structure, crystallinity and porosity. Among the various processes to achieve these
objectives, biological templates have been used to produce metal oxides with
hierarchical structures. A wide variety of abundant and renewable substrates were
used, including cellulose. We now propose a different approach for the preparation of
metal oxides from biotemplate containing cellulose wherein the cellulose now acts
both as a reagent and an oxygen donor, under anhydrous conditions. In this
approache, cellulose is the oxygen donor toward a metal chloride, and the cellulose
is mineralized for exemple by TiCl , WCl or VOCl leading respectively to V O ,
4 6 3 2 5
TiO and WO .
2 3
This approach is completely different from the conventional sol-gel approach where
the template is only a mold on which an oxide layer is deposited. The major
advantage of this new approach is the access to original nanosized morphology
never reported by classical Sol -Gel approach. Another advantage of this is to
lead either to the metal oxide (upon calcination) or a metal oxide@C composite
(upon pyrolysis).

We will present data on the preparation and characterization of these metal oxides
with hierarchical structure, and we will show that this process is very general and can
be extended to different sources of cellulose such as cotton wool, filter paper and
aerogel of nanofibrillated cellulose. We will also show the effect of the preparation of
cellulose on the characteristic of the metal oxide. Preliminary results regarding the
photocatalytic activity and the use as a material for the anode will be presented.
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Related article :
B. Boury, R. G. Nair and S. K. Samdarshi, Eur. J. Inorg. Chem., 2013, 5303-5310.
B. Boury, R. G. Nair, S. K. Samdarshi, T. Makiabadi and P. H. Mutin, New J. Chem.,
2012, 36, 2196-2200

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AF-12-63
Matériaux nanostructurés à base de
cuivre pour effet SERS
12 - Nanomatériaux systèmes nano structurés et
architecturés
#AF-12-63

D. Cakir 1, D. Flanagan 2, M. Ries 2, B. Hatting 2, Y. Nishihara 3, N. Frety
4, S. Reich 2, E. Anglaret 5.
1Atotech ;Université Montpellier II: ICG, UMR CNRS 5253 ; L2C, UMR CNRS
5521 - Berlin (Allemagne), 2Frei Universität, departement of physics - Berlin
(Allemagne), 3Atotech Deutschland GmbH - Berlin (Allemagne), 4Université
Montpellier II: ICG, UMR CNRS 5253 - Montpellier (France), 5Université
Montpellier II: L2C, UMR CNRS 5521 - Montpellier (France).

La technique de spectroscopie Raman de surface exalté (SERS) connait
actuellement un grand engouement. Cette technique est intéressante car elle permet
la détection de très faible quantité d’analytes [1-2]. De nombreux travaux utilisent l’or
ou l’argent comme substrat efficace en SERS, sous forme de suspension ou encore
de matériaux nanostructurés [3-4]. Les propriétés plasmoniques du cuivre en font
également un bon candidat potentiel. Il est pourtant peu utilisé du fait de son
oxydation spontanée en présence d’air [5], cependant si la couche d’oxyde natif reste
très fine, l’effet SERS est conservé [6-7].
Différents substrats de cuivre nanostructurés ont été produits. La nature et
l’épaisseur des couches d’oxyde de surface ont été caractérisées minutieusement.
Nous discutons l’exaltation SERS de différentes sondes (feuillets de graphène et
molécules organiques) sur ces nanomatériaux.
[1] Sharma, B., et al. "SERS: materials, applications, and the future." Materials today
15.1 (2012): 16-25
[2] McNay, G., et al. "Surface-enhanced Raman scattering (SERS) and surface-
enhanced resonance Raman scattering (SERRS): a review of applications" Applied
spectroscopy 65.8 (2011): 825-837
[3] Ko, H., et al. "Nanostructured surfaces and assemblies as SERS media" Small
4.10 (2008): 1576-1599
[4] Anema, J.R. “An Exploration of Substrates for Surface-enhanced Raman
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