Synthèse par voie électrochimique de nanostructures de polymères conducteurs sans emploi d'une matrice support : applications aux (bio)capteurs

Parmi tous les polymères conducteurs, le polypyrrole est l’un des plus utilisés notamment à cause de ses propriétés telles que la facilité de préparation, la stabilité environnementale et la biocompatibilité qui permettent son utilisation dans de très nombreuses applications. Le polypyrrole peut être préparé par polymérisation chimique ou électrochimique, cette dernière méthode étant la plus appropriée si on souhaite entre autre contrôler l’épaisseur du film de polypyrrole déposé. Les nanostructures de polypyrrole sont généralement synthétisées en présence de gabarits (« soft-template » ou « hard-template »).Le but de cette thèse est orienté suivant deux axes. Il s’agit dans un premier temps de synthétiser des (nano)structures de polymère conducteur par voie électrochimique et sans emploi d’une matrice support. Puis dans un second temps, d’utiliser ces (nano)structures dans des applications de type (bio)capteurs.Le premier chapitre de cette thèse établit une revue de l’état de l’art concernant la synthèse, les propriétés et les applications des polymères conducteurs. Dans le deuxième chapitre de ce manuscrit, nous décrivons le matériel et les différentes techniques de caractérisation utilisées au cours de ce travail. Le troisième chapitre s’articule autour de la synthèse par voie électrochimique de films de polypyrrole suroxydé et de nanostructures de polypyrrole, alors que le quatrième chapitre présente les résultats de l’étude de l’influence de différents paramètres expérimentaux à savoir le potentiel appliqué, la durée de polarisation, le pH de la solution de pyrrole et la concentration en pyrrole et en anions d’acide faible. Dans le cinquième chapitre nous discutons les différents mécanismes de formation de (nano)structures de polypyrrole décrits dans la littérature en nous basant notamment sur les expériences de suivi du pH interfacial au cours de la polymérisation. Nous proposons également un mécanisme en accord avec les résultats obtenus avec des monomères de pyrrole ou d’EDOT. Le sixième et dernier chapitre est consacré aux applications étudiées à savoir les (bio)capteurs de glucose et de pH et la synthèse de polypyrrole sur des électrodes de titane et sur des fibres de carbone.