Table des matières
Chapitre I : Introduction ……….2
Chapitre II : Présentation du système ……….9
II-I. Choix du substrat : Au (111) ……….10
II-II. Présentation de la molécule de 2-mercaptobenzimidazole ………..13
II-II-1. Propriétés vibrationnelles ……….15
II-II-2. Formation de complexes métalliques du MBI ……….17
II-II-3. Comportement du MBI aux interfaces électrode | solution ……….18
1° Comportement électroactif ………...19
2° Adsorption du MBI sur électrodes métalliques ………...22
Chapitre III : Techniques et réactifs ……….29
III-I. Préparation d’une électrode d’or orientée (111)………...30
III-II. Techniques électrochimiques ……….32
III-II-1. Voltampérométrie cyclique ……….32
III-II-2. Mesures d’impédance ……….34
III-II-3. Chronocoulométrie ……….36
III-II-4. Remarque à propos de la charge et du courant ………...37
III-III. Spectroscopie Infrarouge in situ ………...37
III-III-1. Considérations théoriques ………..38
1° Généralités ………...38
2° Réflexion et transmission - Méthode des matrices ……….43
Cas 1 : l’interface ZnSe | Eau ……….48
Cas 2 : l’interface Eau | Métal ……….51
III-III-2. Considérations expérimentales ………..56
1° Dispositif utilisé ………..56
2° Méthodologie utilisée ………..58
a) Détermination des conditions optimales ………...58
b) Formation de la couche mince ………..60
c) Méthode SNIFTIRS (Subtractively Normalized Interfacial Fourier Transform InfraRed Spectroscopy) ….62 3° Détermination des constantes optiques ………...64
III-IV. Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ………...66
III-V. Réactifs et appareillages ………67
Chapitre IV : Etude des propriétés vibrationnelles du 2-mercaptobenzimidazole et de certains de ses dérivés ……….70
IV-I. Molécule de 2-Mercaptobenzimidazole ………..71
Influence de la deutération ………...80
IV-II. Benzimidazole-2-thiolate ………...83
IV-III. Système Au-MBI ………..85
Composé AuMBI deutéré ……….92
Chapitre V : Adsorption du 2-mercaptobenzimidazole sous potentiel contrôlé …………..94
V-I. Etude électrochimique ………..95
V-I-1. Choix des conditions de travail ……….95
V-I-2. Mesures de capacité ………...99
V-I-3. Voltampérométrie cyclique ……….102
V-I-4. Mesures de densité de charge ………..106
V-I-5. Description moléculaire du film adsorbé ………110
V-II. Etude par spectroscopie infrarouge in situ ………113
V-II-1. Interprétation qualitative des spectres SNIFTIR ………117
V-II-2. Analyse quantitative des spectres SNIFTIR ………..120
Chapitre VI : Etude de la monocouche auto-assemblée de 2-mercaptobenzimidazole ….136 VI-I. Conditions expérimentales ………137
VI-II. Caractérisation de la monocouche en milieu HClO4 ………138
VI-III. Influence du temps d’immersion ………145
VI-IV. Influence du pH ………..147
VI-V. Description moléculaire du film auto-assemblé ………..150
VI-VI. Caractérisation par spectroscopie infrarouge ………..152
VI-VII. Influence de la monocouche auto-assemblée sur quelques réactions sondes ………..155
VI-VII -1. Réduction de l’oxygène ………155
VI-VII-2. Couple Fe(CN)63–/4– ………..156
Chapitre VII : Discussion et conclusions générales ………...161
Annexe ………...166
