Doctorant (H/F) : Matériaux hybrides lamellaires à luminescence persistente

Sujet de thèse :
Les oxydes lamellaires échangeurs d'ions ont fait l'objet d'une attention croissante car ils peuvent être fonctionnalisés dans des conditions douces, ce qui permet d'accéder à une très grande variété de phases cinétiques métastables, inaccessibles via des réactions classiques à l'état solide[1-3]. Ces nouvelles phases, qui ont fait l’objet de revues récentes [4], vont de nouveaux solides inorganiques complexes[5], de matériaux hybrides organiques-inorganiques[6] à des nanofeuillets exfoliés en 2D[7-9]. Elles peuvent présenter diverses propriétés intéressantes, par exemple dans le domaine de l'énergie (piles à combustible, photosynthèse artificielle, photovoltaïque, batteries...) ou de la nanoélectronique (diélectriques à K élevé, ferroélectriques, multiferroïques...)[4] Parmi les oxydes lamellaires échangeurs d'ions, les pérovskites lamellaires, phases de Dion-Jacobson, de Ruddlesden-Popper et d'Aurivillius ont été les plus largement étudiées[1,10-15].
Depuis plusieurs années, nous nous intéressons à la synthèse et à la caractérisation de matériaux hybrides lamellaires, notamment les oxydes et hydroxydes, essentiellement pour leurs propriétés magnétiques, optiques ou électrochimiques. [16,17] Nous avons donc développé de nouvelles stratégies de synthèse pour fonctionnaliser ces matériaux. [18-21] Très récemment, nous et d’autres groupes avons démontré les progrès considérables offerts par l'activation par micro-ondes pour la fonctionnalisation de ces pérovskites lamellaires, notamment en terme de vitesse des réaction.[6,19,22-25]
Outre les réactions classiques d'insertion ou de greffage,[22-24] la modification post-synthèse assistée par micro-ondes[26] et l'exfoliation[27,28] ont également été rapportées.
Dans ce projet, nous associons l'expertise d'une autre équipe dans la synthèse et la caractérisation de fluorophores tels que les curcuminoïdes qui peuvent être utilisés pour la bio-imagerie[29], le photovoltaïque organique[30] et les diodes électroluminescentes organiques[31].
À cet égard, le présent projet de doctorat consiste à tirer parti de l'expérience commune des deux équipes impliquées, afin de concevoir de nouveaux matériaux à luminescence persistante. En effet, de tels matériaux font l'objet d'une attention croissante,[32,33] mais à notre connaissance, les oxydes lamellaires n'ont pas encore été explorés à cette fin, contrairement aux hydroxydes doubles lamellaires ou aux structures organiques métalliques, malgré les avantages qu'ils offrent, tels qu'une grande stabilité thermique et chimique.
Plus précisément, dans ce projet, alors que les hôtes inorganiques consisteront en tantalates, niobiates et titanates lamellaires, la partie organique sera basée sur des molécules spécifiquement conçues, présentant une fluorescence retardée activée thermiquement ou une phosphorescence à température ambiante.
Le projet de doctorat consistera donc à élaborer de nouveaux matériaux
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