Hybridization of lamellar oxides : from insertion to in situ synthesis

Hybridation d'oxydes lamellaires : de l'insertion à la synthèse in situ

Yanhui Wang (1)

1 IPCMS - Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg

During this PhD thesis, we have developed the use of microwave activation to functionalize layered perovskites, among which the Aurivillius phase Bi2SrTa2O9 (BST), known for its ferroelectric properties. We managed to protonate this phase (leading to HST) and to functionalize it by various amines and polyamines, with reaction times much shorter than using classical conditions. This approach allowed us to functionalize HST by bulkier and more complex amines. This strategy has further been extended to the grafting of alcohols and polyols. We have also established a postsynthesis modification strategy, in order to synthesize the desired molecule in situ, within the interlamellar space, using "click" chemistry and microwave activation. Finally, we managed to insert transition metal ions and complexes, which constitutes a promising step towards the synthesis of new multiferroic hybrid materials.

Dans cette thèse, nous avons développé l'utilisation de l'activation microondes pour fonctionnaliser des pérovskites lamellaires et notamment la phase d'Aurivillius Bi2SrTa2O9 (BST), connue pour ses propriétés ferroélectriques. Nous sommes parvenus à protoner cette phase (HST) et à la fonctionnaliser par diverses amines et polyamines, avec des temps de réaction considérablement réduits par rapport aux fonctionnalisations en conditions classiques. Cette approche nous a permis de fonctionnaliser HST par des amines plus encombrées et plus complexes. Cette stratégie a ensuite été étendue au greffage d'alcools et de polyols. Nous avons également établi une stratégie de modification post-synthèse, pour synthétiser in situ la molécule désirée, en utilisant la chimie "click" et l'activation microondes. Enfin, nous sommes parvenus à insérer des ions métalliques et des complexes de métaux de transition, ce qui constitue une première étape vers la synthèse de nouveaux hybrides multiferroïques.

Mots clés: Layered perovskites; Microwave synthesis; Post-synthesis modification; Click chemistry

Mots clés: Pérovskites lamellaires; Synthèse micro-onde; Modification post-synthèse; Chimie click

Domaines: Matériaux; Chimie-Physique [physics.chem-ph]

Yanhui Wang. Hybridization of lamellar oxides : from insertion to in situ synthesis. Material chemistry. Université de Strasbourg, 2016. English. ⟨NNT : 2016STRAE037⟩. ⟨tel-01674226⟩