Stéphane BOYER
soutiendra sa thèse
le mardi 16 décembre 2025 à 10h
salle Balard 1, bâtiment Balard, campus CNRS
Capteurs à base de composés organosiliciés
pour la détection sélective de BTEX dans l’air intérieur
sous la direction de Stéphanie Roualdes et Sabine Devautour-Vinot, et encadré par Vincent Rouessac
Devant le jury composé de :
Résumé :
La qualité de l’air intérieur constitue l’une des principales préoccupations de la crise environnementale actuelle. Dans ce contexte, la détection des composés BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes) représente un enjeu majeur en raison de leur omniprésence dans les environnements urbains et de leur toxicité avérée pour la
santé humaine.
Parmi les différentes méthodes de détection existantes, l’utilisation de capteurs gravimétriques tels que les microbalances à quartz (QCMs) offrent une alternative sensible, économique et miniaturisable. Toutefois, ces transducteurs ne disposent pas intrinsèquement des propriétés de sélectivité suffisantes et leur surface doit donc être revêtue d’une couche active. Parmi les matériaux susceptibles de jouer le rôle de la couche active, les polymères plasma organosiliciés apparaissent comme une option particulièrement prometteuse.
L’objectif de ces travaux est d’approfondir la compréhension de l’influence des conditions de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) sur les propriétés structurales/texturales et la composition chimique de polymères plasma préparés à partir de deux précurseurs (hexaméthyldisiloxane ou octaméthylcyclotétrasiloxane), ainsi que sur leurs performances (sensibilité, sélectivité, réversibilité…) dans le cadre de la détection des BTEX.
La caractérisation des échantillons synthétisés a mis en évidence leur forte similarité avec le polydiméthylsiloxane (PDMS) tant du point de vue des propriétés physico-chimiques que fonctionnelles. Si douces soient leurs conditions de dépôt, les polymères plasma organosiliciés se sont néanmoins révélés être des matériaux hybrides, au caractère plus vitreux que le PDMS. Ainsi les réponses des QCMs recouvertes de ces films ont pu être interprétées à l’aide de modèles de sorption classiquement employés pour les polymères conventionnels, mais avec des nuances propres à la nature vitreuse des couches actives.
Mots clés : BTEX, QAI, Organosilicié, PECVD, QCM, sorption.
