Elaboration de revêtements multifonctionnels sur des surfaces de zinc et de zinc-nickel

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans la thématique de la modification de surface par des assemblages moléculaires en vue de créer des revêtements fonctionnels avec des propriétés spécifiques. Les recherches réalisées consistent en la formation de monocouches auto-assemblées d’organothiols, de type Y-(CH2)n-SH, sur des dépôts métalliques fortement oxydables à savoir des revêtements de zinc et de zinc-nickel. L’utilisation de ces molécules d’organothiols impose le maintien du caractère métallique de la surface d’où l’importance de procéder à une réduction de la surface avant l’auto-assemblage. Dans le cadre de cette thèse, une manière différente et surtout originale est mise en œuvre. La modification se fait sur des substrats Zn ou ZnNi fraîchement formés et modifiés immédiatement après leur électrodéposition. Dans un premier temps, la faisabilité et la compréhension du greffage d’organothiols sur les revêtements de zinc et de zinc-nickel ont été investigués via le greffage d’une molécule simple tel que le n-dodécanethiol (H3C-(CH2)11-SH). Des conditions optimales de greffage ont été déterminées, leur application a abouti à des monocouches organisées et de bonne qualité. Ensuite, la mise au point de matériaux en multicouches formés à partir de connecteur de type Y-(CH2)n-SH où la fonction terminale Y diffère du groupement méthyle (-CH3) a été réalisée. La synthèse et l’auto-assemblage de undéc-10-ène-1-thiol (H2C=CH-(CH2)9-SH) sur le zinc a permis de mettre en évidence le caractère promoteur d’adhésion de cette molécule vis-à-vis de polymères de type polydiméthylsiloxane réagissant avec la fonction terminale insaturée. L’utilisation d’une seconde molécule, le HO-(CH2)11-SH, témoigne de la diversité possible des auto-assemblages. En effet, la fonction terminale de ce composé a conduit à la formation de revêtements en bicouches moléculaires par réaction de condensation avec les têtes réactives de molécules de type triméthoxysilane. Par contre, dans le cas d’acides organophophoniques, une réaction d’insertion dans les défauts a lieu de manière prépondérante vis-à-vis de la réaction de condensation. Des études identiques à celles menées à l’aide des organothiols sur le zinc ont été menées sur des dépôts de zinc-nickel. Les résultats obtenus ont conduit à des conclusions semblables au cas précédent. Enfin, une étude comparative entre le mode de greffage par auto-assemblage et par électrogreffage a mis en valeur l’auto-assemblage moléculaire d’organothiols par les propriétés qu’il confère à la surface.

la date de réponse	17 juin 2010
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Zineb Mekhalif (Promoteur), Cédric Volcke (Jury), Benoit Champagne (Président), Joseph DELHALLE (Jury), Fabrice Lallemand (Jury) & Jean Crahay (Jury)