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Etude du transfert d’électron au travers de monocouches d’alcanethiols autoassemblées sur or par microscopie électrochimique à sonde locale

par Goffart, Nathan
Président du jury Luhmer, Michel
Promoteur Doneux, Thomas ;Ustarroz Troyano, Jon
Publication Non publié, 2022-06-28

Mémoire

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Résumé :

Le but de ce mémoire est d’étudier le transfert d’électron entre du hexaammineruthénium(III) (RuHex) en solution et une électrode d’or recouverte d’une monocouche autoassemblée (Self Assembled Monolayer, SAM) d’alcanethiols. Cette étude fondamentale a pour but final une meilleure compréhension des monocouches qui sont utilisées dans de nombreux domaines, notamment les biosenseurs et l’électronique comme les panneaux solaires. Elles sont étudiées depuis plus de 60 ans à l’échelle macroscopique mais les études microscopiques sont moins nombreuses et plus récentes. Rares sont les études avec la méthode utilisée dans ce travail, la Scanning ElectroChemical Cell Microscopy (SECCM).Les mesures macroscopiques ont permis de déterminer les conditions expérimentales pertinentes pour les analyses microscopiques. Avec ces dernières, nous avons pu prouver que le transfert d’électron sur une électrode, polycristalline ou monocristalline, sans SAM est peu sensible à l’hétérogénéité de la surface dans l’échelle où nous travaillons. Avec l’ajout d’une SAM sur l’électrode, le transfert d’électron devient très sensible à l’organisation de la SAM qui dépend elle-même de la surface. Nous constatons, dans le même échantillon, toute une variation d’inhibitions de transfert d’électron allant d’une inhibition presque inexistante à une inhibition presque totale. Ceci est sans-doute lié à une densité de défauts variable à travers la surface et vaut la peine d’être approfondi dans des études ultérieures. Concernant les électrodes monocristallines, le transfert d’électron est homogène sur l’ensemble de la surface, peu importe la structure cristallographique. Le transfert n’est pas sensible à la surface sans la SAM contrairement à la situation avec SAM.Par ailleurs, les voltampérogrammes de la SECCM on fait apparaitre un pic d’oxydation inconnu précédant le pic d’oxydation du RuHex. Nous avons montré que ce pic est un phénomène de surface et qu’il correspond à un post pic d’adsorption du RuHex.