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Matériaux hybrides organique-inorganique pour la détection de gaz, la conversion photovoltaïque et autres applications

Thierry Toupance, ISM Bordeaux

par Salmon Jean-Baptiste - publié le , mis à jour le

Les matériaux hybrides organique-inorganique de classe II, dans lesquels les réseaux organique et inorganique sont liés via des liaisons covalentes fortes, ont connu un essor considérable du fait de leurs nombreuses applications potentielles. A ce jour, l ??essentiel des exemples concernent les matériaux à base de silice, oxyde dont les propriétés physico-chimiques sont limitées. En revanche, les oxydes métalliques semi-conducteurs, tels que le dioxyde d ??étain et le dioxyde de titane, possèdent des propriétés électroniques et optiques remarquables ayant conduit à des applications dans des domaines variés tels que la catalyse, la photocatalyse, la conversion photovoltaïque, les dispositifs électrochromes et les électrodes transparentes conductrices. Cependant, peu d ??exemples de matériaux hybrides de classe II mettant en jeu ces oxydes existent du fait d ??un manque de précurseurs adéquats. L ??étain étant un des rares métaux formant des liaisons covalentes stables dans les conditions d ??hydrolyse du procédé sol-gel, de nouvelles voies d ??accès à des précurseurs organostanniques hydrolysables pour la chimie sol-gel et la modification chimique de surface ont été mises au point à l ??ISM de manière à élaborer de nouveaux matériaux à propriétés spécifiques.

Au cours de cet exposé, le contrôle de l ??organisation et de la morphologie des matériaux hybrides (poudres et films) obtenus à partir de ces précurseurs sera discuté. Deux voies d’accès originales à du SnO2 nanoporeux de morphologie contrôlée seront également présentées ainsi que l’utilisation de ces matériaux poreux comme matériaux d’électrodes dans les batteries au lithium ou comme couche active dans des senseurs chimiques. Enfin, l ??application de cette chimie dans l ??élaboration de cellules solaires hybrides à colorants (type « Grätzel ») sera développée, notamment la modification chimique de surface d ??oxydes à l ??aide d ??organostanniques photosensibles, la conception de nouveaux colorants à large spectre d ??absorption optique et l ??obtention de systèmes sur supports flexibles.