Analyse par spectroscopie infrarouge (FTIR)
II. 7Mesures de conductivité
Le polymère est déposé sur une plaque de verre couverte d’une couche uniforme de platine (ce qui lui confère la propriété conductrice). Cette plaque recouverte de polymère est utilisée pour les mesures de conductivité par la méthode des deux pointes. Les valeurs obtenues sont représentées dans le tableau suivant :
Table II-15: les différentes valeurs de conductivité mesurée du poly (II)
V (mv) I (mA) 350 17 220 13,6 170 8,15 -100 -4,95 -180 -8,70 -285 -13,7 -345 -16,5
La figure II-33 représente la courbe de conductivité du Poly (II).
-4 0 0 -3 0 0 -2 0 0 -1 0 0 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 -2 0 -1 5 -1 0 -5 0 5 1 0 1 5 2 0 R e s is ta n c e = 2 0 .4 C ou ra nt ( m A ) T e n s io n (V )
Électropolymérisation de quelques arylène-cyano-vinylènes
dans Bu4NBF40.2 M/CH2Cl2
D’après la valeur de la résistance mesurée dans l’échantillon R= 20.4Ω, on peut conclure qu’il est n’est pas très résistif, il peut avoir un comportement métallique ou du moins il est riche en électrons libres. Une connaissance exacte de l’épaisseur du film permettrait de remonter à sa résistivité et de confirmer sa nature en comparant cette résistivité à celle des métaux usuels.
Électropolymérisation de quelques arylène-cyano-vinylènes
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II.8 Conclusion
Dans cette partie, nous avons synthétisé des polymères dérivant des poly(p-phénylènevinylènes) afin d’étudier l’effet des groupements aryles sur les propriétés électroniques du matériau.
Le poly (diphénylacrylonitrile) (I) a été préparé par oxydation électrochimique. L’étude faite par VC et réalisée avec une concentration 10-2M en monomère, indique que ce monomère se polymérise faiblement dans nos conditions et que, à vitesse de balayage de 100 mV/s, l’intensité du courant décroît au fur et à mesure. Cependant, à plus grande vitesse de balayage, soit à 500 mV/s, le polymère se forme sur l’électrode et on peut attribuer cela à une instabilité du radical-cation. L’étude électrochimique du poly (I), réalisée avec une vitesse de balayage de 100 mV/s, montre que ce matériau présente un système réversible.
Concernant les autres monomères, les résultats obtenus au terme de ce chapitre montrent clairement que l’ajout de groupements aromatiques sur une molécule de cyano-vinylène-phénylène peut améliorer les propriétés conductrices des polymères, ce qui confirme l’hypothèse communément admise, qui suppose que l’insertion du groupement thiényl dans ce type de matériaux diminue le gap et augmente la conduction électronique. C’est le cas du poly (II) qui possède un dopage p et n, qui est quasiment réversible (80%) avec un taux de dopage estimé, dans nos conditions de travail, de 28%.
Le spectre UV-visible du poly(II) montre un étalement très important vers 800 nm et plus, englobant pratiquement tout le spectre du visible. L’estimation du gap optique, inférieur à 2 eV, indique que ce matériau est conducteur. Les bandes de 600-800 nm ont été attribuées aux transitions électroniques du niveau polaronique vers l’orbitale et de l’orbitale * vers l’état polaronique ; ce polymère émet de la lumière dans le jaune-vert.
Les trois autres polymères ont montré des comportements différents. Les poly(III) poly(IV) se polymérisent avec un dopage p réversible dans nos conditions alors que le poly(V) substitué par un dérivé du thiophène, l’EDOT, présentent les dopages p et n. Pour le poly(III), le taux de dopage calculé est d’une charge dopante pour six motifs de monomère alors que pour le poly(IV), il est de trois charges dopantes pour trois motifs de monomère. Ces trois polymères sont électroluminescents.
Électropolymérisation de quelques arylène-cyano-vinylènes
Sur les spectres IR de tous les polymères, on retrouve la bande bien caractéristique de la fonction nitrile vers 2205-2210 cm-1 et une autre bande caractéristique de l’anion dopant PF6-ou BF4-vers 840 ou 1080nm.
Les résultats expérimentaux et ceux relevés dans la littérature laissent supposer que la synthèse anodique des poly(arylène-cyanovinylènes) différemment substitués par les groupements phényl, thiényl, fluorényl, furyl et 3,4-éthylènedioxythiényl en milieu très sec et en absence d’oxygène conduirait à des polymères possédant un dopage p et parfois un dopage n bien réversibles et stables dans des domaines de potentiels définis par cette étude.
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