Study of properties of the poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDT) and derivatives by means of optical and vibrational spectroscopies

Etude des potentialités du poly(3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDT) et de ses dérivés à travers les spectroscopies optiques et vibrationnelles

Sébastien Garreau (1)

1 IMN - Institut des Matériaux Jean Rouxel

The optical and vibrational properties of PEDT and some of its derivatives are studied, by means of optical spectroscopies : Raman scattering, infrared absorption and optical absorption. These results allow to interpret the modifications occurring in the electronic structure along the polymer chain during the doping process. We then propose a mechanism for these modifications. Firstly, we study the optical properties of the electrochemically synthesized polymer, and then those of the chemically prepared polymer. We also present the study of the polymer obtained in its neutral state. Secondly, we report the synthesis of a 14 carbons alkylated derivative, which is intrinsically soluble. We study its optical properties, in order to observe the influence of the side chain on these properties. Vibrational calculations are carried out to interpret our experiments in terms of vibration modes and to propose a mechanism which could depict the polymer oxidation process. The influence of the lateral substituant on the properties of the polymer was further investigated by studying alkoxy derivatives of the PEDT. In a final part, we present a new utilization of PEDT : synthesis and first characterization results of polymer nanotubes.

Les propriétés optiques et vibrationnelles du PEDT et de certains dérivés sont étudiées, au moyen de spectroscopies optiques : diffusion Raman, absorption infrarouge, absorption optique. Ces résultats permettent d'interpréter les modifications de structure électronique qui se produisent le long de la chaîne polymère lors du dopage électrochimique, et d'en proposer un mécanisme. Nous présentons tout d'abord une étude optique du polymère synthétisé par voie électrochimique, puis celle des propriétés d'un polymère résultant d'une synthèse chimique. Nous présentons également l'étude du polymère synthétisé à l'état neutre. Ensuite sont présentées la synthèse d'un composé intrinsèquement soluble, comportant une chaîne alkyle avec 14 carbones, et l'étude de ses propriétés optiques, afin de dégager l'influence de la chaîne latérale sur ces propriétés. Des calculs de dynamique moléculaire sont effectués afin de permettre une interprétation en termes de modes de vibrations de ces expériences, ce qui conduit alors à la proposition d'un mécanisme d'oxydation des polymères. L'étude de l'influence du groupement latéral sur les propriétés du polymère a été poursuivie sur d'autres dérivés comportant cette fois-ci une chaîne alkoxy. Enfin, nous présentons la synthèse de nanotubes de PEDT ainsi que les premiers résultats obtenus dans cette nouvelle orientation.

Mots clés: Optical spectroscopies; Raman scattering; nanowires

Mots clés: Spectroscopies optiques; diffusion Raman; poly(3; 4-éthylènedioxythiophène); PEDOT; nanofils

Domaines: Matière Condensée [cond-mat]

Sébastien Garreau. Etude des potentialités du poly(3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDT) et de ses dérivés à travers les spectroscopies optiques et vibrationnelles. Matière Condensée [cond-mat]. Université de Nantes, 2000. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00454085⟩