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Auteur :  Tambwe , Kevin , 1995-.... Goubard , Fabrice , 19..-.... Ross , Natasha Bui , Thanh-Tuan , 1983-.... Mayer , Cédric , 19..-.... Miomandre , Fabien , 19..-.... , auteur en électrochimie Pham , Quoc Nghi , 1980-.... CY Cergy Paris Université , 2020-.... University of the Western Cape École doctorale Sciences et ingénierie , Cergy-Pontoise, Val d'Oise Laboratoire de physico-chimie des polymères et des interfaces , Cergy-Pontoise, Val d'Oise Titre :  Synthèse et construction de nanocomposites pérovskites halogénures hybrides sans plomb pour une utilisation dans des capteurs d'humidité haute performance , Kevin Tambwe ; sous la direction de Fabrice Goubard et de Natasha Ross et de Thanh-Tuan Bui Editeur :  2023 Notes :  Thèse soutenue en co-tutelle Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie Partenaire(s) de recherche : LPPI - Laboratoire de physico-chimie des polymères et des interfaces (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Krishna (Vincent) Bisetty (Président du jury) ; Fabrice Goubard, Natasha Ross, Thanh-Tuan Bui, Cédric Mayer, Fabien Miomandre, Ahmed Shaikjee, Kailash Patidar, Quoc Nghi Pham (Membre(s) du jury) ; Krishna (Vincent) Bisetty, Cédric Mayer, Fabien Miomandre (Rapporteur(s)) Thèse de doctorat Chimie - Cergy CY Cergy Paris Université 2023 Thèse de doctorat Chimie - Cergy University of the Western Cape 2023 Cette étude vise à développer de nouveaux capteurs d'humidité présentant une stabilité améliorée et une sensibilité sur différentes plages d'humidité en combinant des pérovskites d'halogénures et le polypyrrole (PPy) ou le polypyrrole sur-oxydé (OvoxPPy). Les capteurs d'humidité jouent un rôle essentiel dans divers secteurs, notamment l'agriculture, les soins de santé et la météorologie, en mesurant la vapeur d'eau atmosphérique et en la convertissant en un signal électrique. Des améliorations dans ces capteurs pourraient conduire à des mesures plus précises et fiables, ayant un impact significatif sur ces secteurs.L'objectif principal de cette recherche est d'identifier les paramètres clés dans le développement de capteurs d'humidité à base de pérovskite sans plomb. Nous explorons la conception et la fonctionnalité des capteurs basés sur l'impédance et la capacité, en mettant l'accent sur la stabilité et sur la sensibilité de la mesure.Le deuxième objectif de cette recherche consiste à synthétiser et caractériser des matériaux à base d halogénure de pérovskite, Cs2BiAgBr6 et Cs2PdBr6, ainsi que leurs composites avec PPy ou OvoxPPy. La synthèse de ces particules est réalisée par co-précipitation et de recristallisation à refroidissement lent alors que les polymères PPy et l'OvoxPPy sont préparés par électropolymérisation et sur-oxydation respectivement. La caractérisation des mélanges confirme les éléments principaux présents dans chaque matériau, avec une augmentation de la teneur en oxygène confirmant la formation de l'OvoxPPy.Le troisième objectif de cette recherche est d'évaluer les propriétés électrochimiques de ces matériaux par voie électrochimique. L'étude révèle que les particules à base de pérovskite présentent de conductivités électriques interessantes. L'ajout de polymères conjugués (PPy et d'OvoxPPy) réduit considérablement leur résistance électrique et augmente la cinétique de transfert de charge dans le matériau, les rendant encore plus conducteurs. Ces résultats suggèrent un potentiel très prometteur pour les applications liées à la détection d'humidité, mais met également en évidence des enjeux en termes de stabilité et de reproductibilité en raison de la nature non réversible des réactions électrochimiques impliquées par ces matériaux.Le dernier objectif est de réaliser de tests de performance mesurant la sensibilité de ces différents revêtements, au niveau de l'adsorption et désorption et des temps de récupération de réponse en courantde ces matériaux. Les conclusions ont éclairé la manière dont ces propriétés contribuent aux performances globales des capteurs. This study aims to develop new humidity sensors with improved stability and sensitivity across different humidity ranges by combining halide perovskites and polypyrrole (PPy) or over-oxidized polypyrrole (OvoxPPy). Humidity sensors play a crucial role in various sectors, including agriculture, healthcare, and meteorology, by measuring atmospheric water vapor and converting it into an electrical signal. Improvements in these sensors could lead to more accurate and reliable measurements, significantly impacting these sectors.The primary goal of this research is to identify key parameters in the development of lead-free perovskite-based humidity sensors. The design and functionality of impedance and capacity-based sensors are ecplored, focusing on stability and measurement sensitivity.The second objective of this research is to synthesize and characterize perovskite halide-based materials, Cs2BiAgBr6 and Cs2PdBr6, and their composites with PPy or OvoxPPy. The synthesis of these particles is carried out by co-precipitation and slow cooling recrystallization, while the PPy and OvoxPPy polymers are prepared by electropolymerization and over-oxidation, respectively. The characterization of the mixtures confirms the main elements present in each material, with an increase in oxygen content confirming the formation of OvoxPPy.The third objective of this research is to evaluate the electrochemical properties of these materials electrochemically. The study reveals that perovskite-based particles exhibit interesting electrical conductivities. The addition of conjugated polymers (PPy and OvoxPPy) significantly reduces their electrical resistance and increases the charge transfer kinetics in the material, making them even more conductive. These results suggest a very promising potential for humidity detection applications but also highlight challenges in terms of stability and reproducibility due to the irreversible nature of the electrochemical reactions involved by these materials.The final objective is to perform performance tests measuring the sensitivity of these different coatings, at the level of adsorption and desorption, and recovery response times in current of these materials. The conclusions have shed light on how these properties contribute to the overall performance of the sensors. Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF URL:  (Accès au texte intégral) http://www.theses.fr/2023CYUN1245/document http://www.theses.fr/2023CYUN1245/abes Sujet :  Thèses et écrits académiques   Exemplaires Pas de données exemplaires

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