Nanoparticules de bismuth : synthèse, caractérisation et nouvelles propriétés - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Bismuth nanoparticles: synthesis, characterization and new properties

Nanoparticules de bismuth : synthèse, caractérisation et nouvelles propriétés

Résumé

At the nanoscale and more precisely below 10 nm, bismuth exhibits structural modifications which, although little explored, are widely described in the literature as a source of improved thermoelectric properties. The main objective of this work has been to propose a new synthesis method to elaborate air-stable bismuth metal nanoparticles with a size below 10 nm. The first part of our research was devoted to the study of the radiolytic reduction mechanisms of bismuth perchlorate in aqueous solution with and without polymers. Then, based on these results, we have developed an original process for the synthesis of metallic nanoparticles networks, the main part of which consists in reducing the precursor salt in situ within a mesoporous silica matrix by radiolytic means. These networks, depending on the nature of the silica, can be disordered or organized. In the latter case, new perspectives are opened in the development of thermoelectric materials based on the principle of charge carrier and phonon filtration by quantum confinement.
À l’échelle nanométrique et plus précisément en dessous de 10 nm, le bismuth présente des modifications structurales qui, bien que peu étudiées, sont largement décrites dans la littérature comme source d’amélioration des propriétés thermoélectriques. L’objectif principal de ce travail a été de proposer une nouvelle méthode de synthèse permettant d’élaborer des nanoparticules de bismuth métal stable à l’air avec une taille inférieure à 10 nm. La première partie de nos recherches a été consacrée à l’étude des mécanismes de réduction radiolytique du perchlorate de bismuth en solution aqueuse avec et sans polymères. Puis à partir de ces résultats, nous avons mis au point un procédé original de synthèse de réseaux de nanoparticules métalliques dont l’essentiel consiste à réduire le sel précurseur in situ au sein d’une matrice de silice mésoporeuse par voie radiolytique. Ces réseaux, selon la nature de la silice, peuvent être désordonnés ou organisés. Dans ce dernier cas, de nouvelles perspectives s’ouvrent dans le développement des matériaux thermoélectrique basés sur le principe de la filtration des porteurs de charges et des phonons par confinement quantique.
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tel-04020784 , version 1 (12-03-2023)

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Citer

Roland Benoit. Nanoparticules de bismuth : synthèse, caractérisation et nouvelles propriétés. Chimie. Université d'Orléans, 2005. Français. ⟨NNT : 2005ORLE2082⟩. ⟨tel-04020784⟩
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