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Graphène et fluorographène par exfoliation de graphite fluoré : applications électrochimiques et propriétés de surface

Résumé : Sa conductivité électronique ou encore sa transparence optique sont autant de propriétés physico-chimiques singulières du graphène qui expliquent le nombre accru de méthodes d’exfoliation de précurseurs graphitiques développées pour l’obtention de ce matériau. Pour palier à l’utilisation d’un oxyde de graphite/graphène caractérisé par une chimie de surface mal maitrisée, des graphites fluorés, de cristallinité mais aussi de concentration en fluor variables, ont été préparés par fluoration de graphite sous fluor moléculaire pur après optimisation des paramètres. Les précurseurs, que ce soit par fluoration dynamique ou statique, ainsi obtenus ont été caractérisés finement : diffraction des rayons X, spectroscopies IR et Raman et leur texture sondée par Microscopie Electronique à Balayage et à Transmission. Suite à cela, trois méthodes d’exfoliation ont été mises en place, basées sur des mécanismes différents : i) une exfoliation par choc thermique, déjà connue mais dont les mécanismes de décomposition ont été affinés dans cette étude, ii) une exfoliation en voie liquide, avec l’utilisation pour la première fois d’un graphite fluoré pour la synthèse de graphène fluoré multi feuillets par voie électrochimique pulsée, et enfin iii) une méthode originale, peu conventionnelle, basée sur l’interaction laser femtoseconde/graphite hautement fluoré pour induire des mécanismes de réduction contrôlée, et surtout d’exfoliation de la matrice. Ces méthodes ont permis de mettre en évidence l’intérêt de la présence de fluor dans la course actuelle pour la synthèse de graphène, et ont montré l’obtention de matériaux graphéniques,possédant une fonction résiduelle fluorée intéressante pour certaines applications.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02388609
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, December 2, 2019 - 8:53:07 AM
Last modification on : Tuesday, December 3, 2019 - 1:39:12 AM
Document(s) archivé(s) le : Tuesday, March 3, 2020 - 5:13:43 PM

File

2018CLFAC094_HERRAIZ.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02388609, version 1

Citation

Michael Herraiz. Graphène et fluorographène par exfoliation de graphite fluoré : applications électrochimiques et propriétés de surface. Matériaux. Université Clermont Auvergne, 2018. Français. ⟨NNT : 2018CLFAC094⟩. ⟨tel-02388609⟩

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