Theoretical and experimental investigation on structure, magnetic and conductive properties of conjugated n-containing oligomers
Etude théorique et expérimentale de la structure, des propriétés magnétiques et de la conductivité des oligomères conjugués contenant de l'azote
Résumé
The electric conductivity of the emeraldine salt depends on the conditions of its synthesis (solvents and dopants) and post-synthetic treatment. The main objective of the present thesis is to demonstrate and interpret the correlations between the environment and the properties of the conductive form of polyaniline. In order to achieve this goal a new theoretical approach is developed with reference to the experimental data. In the theoretical section, we examine the influence of different dopants and solvents on the structure and properties of polyaniline. To achieve this, a variety of quantum chemistry methods is tested and a proper method is chosen. In the experimental part we use a new method for tuning of the intrinsic polyaniline properties without using solvents or dopants other than those employed in the synthesis. The calculations show that the theoretical description of polyaniline depends strongly on the choice of the method. Modeling the effect of solvent polarity (in this case by the PCM method) seems to be crucial for the reliable description of the interaction polianiline-dopant. The obtained results demonstrate for the first time that interaction of polyaniline with dopants depends on the chemical nature of the solvent and not on the dopant itself. In addition, the stability of the polaronic form (conducting) grows with the increase of solvent polarity. These findings correspond well to our experimental results that show the crucial role of the solvent (and not of the dopants) for the properties of polyaniline.
La conductivité électronique de l'éméraldine sel dépend des conditions de sa synthèse (solvant et dopant utilisés) et de son traitement après synthèse. L'objectif principal de cette thèse est de démontrer et d'interpréter les corrélations entre l'environnement et les propriétés de la forme conductrice de la polyaniline. Dans la partie théorique, nous avons examiné l'influence des différents dopants et solvants sur la structure et les propriétés de la polyaniline. Pour atteindre cet objectif, un large dispositif de méthodes de chimie quantique a été testé et une méthode appropriée a été choisie. Dans la partie expérimentale nous avons utilisé une nouvelle approche pour accéder aux propriétés intrinsèques de la polyaniline i.e. sans utiliser ni solvants ni dopants autres que ceux utilisés lors de la synthèse. Les calculs montrent que la description théorique de la polyaniline dépend fortement du choix de la méthode. La modélisation de l'effet de la polarité du solvant grâce à l'utilisation de la méthode PMC semble être cruciale pour une description fiable de l'interaction polyaniline-dopant. Les résultats obtenus démontrent pour la première fois que les interactions, de la polyaniline avec les dopants dépendent de la nature chimique du solvant et pas du dopant lui-même. De plus, nous avons montré que la stabilité de la forme polaronique (conductrice) augmente avec l'augmentation de la polarité du solvant. Ces conclusions correspondent parfaitement à nos résultats expérimentaux qui montrent le rôle crucial du solvant (et pas des dopants) sur les propriétés de la polyaniline.
Domaines
Autre
Origine : Version validée par le jury (STAR)
Loading...