Membranes hybrides et systèmes auto-organisés (transport facilité d'espèces ioniques, conduction protonique et matériaux hiérarchisés)

Ce travail traite de l'élaboration de nouvelles membranes organo-minérales hautement structurées et de leur utilisation en tant que dispositifs performants dans un transfert ionique. Nous avons synthétisé différents monomères de type alcoxydes de silicium, qui s'auto-assemblent par création d'un réseau d'interactions hydrogène et présentent ainsi une organisation cristallographique à longue distance. Grâce au procédé de polymérisation Sol-Gel, on a pu accéder à des matériaux membranaires hybrides (organique-inorganique) présentant une architecture structurale bien définie à l'échelle nanométrique, sous la forme de canaux moléculaires. Dans un premier temps nous avons réalisé des systèmes membranaires sous forme de couches minces supportées, puis effectué les études et la modélisation du transport facilité de sels. De plus nous avons aussi conçu des membranes hybrides auto-supportées appliquées efficacement à la conduction protonique dans le but d'une utilisation en pile à combustibleThe aim of this work was the development of new highly structured organic-inorganic membranes and their use as powerful devices in the transport of ionic species. We synthesized various silicon alkoxide monomers, which are self-assembled by the creation of a hydrogen interaction network and thus present a long range crystallographic organization in the solid state. Thanks to the Sol-Gel process, we achieved the inorganic polymerisation of the monomers and we obtained membrane materials showing a well defined structure at the nanometric scale. This organization is mainly based on the formation of molecular channels within a dense hybrid matrix. Initially we developed membranes as supported thin layers, and then we carried out studies and modeling on the facilitated transport of salts. Moreover we also designed self-supported hybrid membranes, applied successfully to protonic conduction, in order to use them in Proton Exchange Membrane Fuel CellsMONTPELLIER-BU Sciences (341722106) / SudocSudocFranceF