Synthèse et caractérisation de matériaux mésoporeux et hiérarchiques mésoporeux-macroporeux à base d'oxydes de métaux de transition pour des applications chromogènes

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On appelle chromogènes des matériaux dont une ou plusieurs des propriétés optiques (transparence, couleur, réflexion, absorption) se modifient réversiblement avec l'application d'une temperature (thermochromes), d'une lumière (photochromes), d'un champ électrique (électrochromes) ou par l'exposition aux gaz (gazochromes). Les applications des matériaux chromogènes concernent de nombreux domaines comme l'affichage électronique, les rétroviseurs électrochromes, les vitrages intelligents, les détecteurs etc. Dans ce contexte, il y a une grande demande pour de nouveaux matériaux avec des propriétés chromogènes améliorés. Les matériaux mésoporeux et hiérarchiques (macroporeux-mésoporeux) des oxydes des métaux de transition (OMT) possèdent une grande surface spécifique et une porosité parfaitement contrôlée et sont de bons candidats pour des applications chromogènes, particulièrement lorsqu'ils sont élaborés sous la forme de couches minces. Cependant, les propriétés chromogènes de telles couches minces sont limitées par le fait qu'une meilleure efficacité chromogène est seulement produite dans des couches minces composées des phases cristallines des OMT utilisés. Par conséquent, la croissance cristalline dans la mésostructure de la matrice inorganique est considérée comme l'étape la plus importante dans la synthèse de ces matériaux. Malheureusement, la manière la plus commune de cristalliser les OMT est la calcination à plus de 400°C - un traitement trop sévère pour conserver la mésostructure formée avant la calcination. De plus, le besoin de cristallisation à hautes températures limite le choix des substrats aux matériaux résistants à la chaleur qui ne sont pas flexibles comme l'exige différentes applications des OMT. Pour ces raisons, notre projet porte sur le développement de nouveaux processus à basse température pour élaborer des matériaux mesoporeux et hiérarchiques d'OMT avec des murs poreux nanocristallins tout en préservant la nature robuste de la structure. Ces processus sont très demandés, car ils sont significatifs à plusieurs points de vue : i) économie d'énergie, ii) possibilité de déposer les matériaux chromogènes sur des supports qui résistent mal à la chaleur tels que des plastiques, etc.