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Synthèse et caractérisation de complexes hétéroleptiques de cuivre (I) pour la conversion de l'énergie solaire : [Résumé]
This thesis describes the synthesis and characterization of new heteroleptic copper(I) complexes with diimine and diphosphine ligands for solar energy conversion. The complexes were synthesized with the HETPHEN approach, and were fully characterized by physicochemical and photophysical techniques. A...
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| Auteurs principaux : | , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Synthèse et caractérisation de complexes hétéroleptiques de cuivre (I) pour la conversion de l'énergie solaire : [Résumé] / Martina Sandroni; sous la direction de Fabrice Odobel ; co-encadrant Errol Blart |
| Publié : |
2012 |
| Description matérielle : | 1 vol. (92 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Chimie fine, Chimie organique : Nantes : 2012 |
| Sujets : | |
| Documents associés : | Reproduit comme:
Synthesis and characterization of heteroleptic copper (I) complexes for solar energy conversion |
| Résumé : | This thesis describes the synthesis and characterization of new heteroleptic copper(I) complexes with diimine and diphosphine ligands for solar energy conversion. The complexes were synthesized with the HETPHEN approach, and were fully characterized by physicochemical and photophysical techniques. At first, a study of the properties of heteroleptic structures was carried out, considering in particular the effect of the steric hindrance of the coordination sphere. Two new ligands containing an extended phenanthroline core, and bromo groups, are then described together with the corresponding complexes. The improvement of the visible absorption properties was achieved with chromophoric pushpull styrylbipyridine ligands. This strategy allowed to obtain a series of complexes with impressively high absorption coefficients. In chapter 4, the use of heteroleptic copper(I) diimine complexes to build rod-like molecular arrays for photoinduced electron transfer was developed. Two Cu-NDI (naphthalene diimide) dyads were synthesized and characterized. Transient absorption spectroscopy evidenced photoinduced electron transfers. A secondary electron donor (ferrocene) was then included, to provide a triad with an increased charge-separated state lifetime of 30 ns in acetonitrile. The last chapter focuses on the design of complexes containing an anchoring function, for the use as sensitizers in dye-sensitized solar cells (DSSCs). Two series of dyes were prepared, one of them showing very promising photovoltaic performances (2.4% under 1000 W/m2). Cette thèse décrit la synthèse et la caractérisation de complexes hétéroleptiques de cuivre (I) avec des ligands diimine et diphosphine pour la conversion de l énergie solaire. Les molécules ont été synthétisées en utilisant l approche HETPHEN, et ont fait l objet de caractérisations physicochimiques et photophysiques. En premier lieu, la synthèse et l étude de nouveaux complexes de cuivre hétéroleptiques ont été menées en considérant en particulier l effet de l encombrement stérique de la sphère de coordination. Deux ligands originaux contenant un noyau phénanthroline étendu, et des fonctions réactives bromo, sont ensuite décrits ainsi que les complexes correspondants. Une augmentation des coefficients d absorption dans le visible a été obtenue grâce à l utilisation de ligands push-pull de type styrylbipyridine. Dans le chapitre 4, l utilisation des complexes hétéroleptiques de cuivre(I) diimine pour le transfert de charge photoinduit dans des assemblés linéaires a été développée. Deux dyades Cu-NBI (naphthalène bisimide) ont été synthétisées et caractérisées. La spectroscopie d absorption transitoire a mis en évidence des transferts d électron photoinduits. Un donneur d électrons secondaire (ferrocène) a ensuite été rajouté, pour former une triade qui conduit à un temps de vie de l état à charges séparées de 30 ns dans l acétonitrile. Le dernier chapitre porte sur la conception de sensibilisateurs dans des cellules solaires à colorant (DSSCs). Deux séries de complexes de cuivre(I) ont été préparées et caractérisées. L une des deux a montré des performances photovoltaïques très prometteuses (2,4% sous 1000 W/m2). |
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| Variantes de titre : | Synthèse et caractérisation de complexes hétéroleptiques de cuivre (I) pour la conversion de l'énergie solaire |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Molécules, Matières et Matériaux (3MPL) (Nantes) Autre(s) contribution(s) : Pietrick Hudhomme (Président du jury) ; Nicola Armaroli (Membre du jury) ; Jean-François Nierengarten , Nathan McClenaghan (Rapporteurs) |
| Bibliographie : | Références bibliographiques |