Etude d’un liquide ionique à base d’imidazolium, synthèse et applications

Abstract

الملخص (بالعربية) :

الهدف من هذا العمل هو تركيب بعض السوائل الأيونية على أساس اميدازوليوم التي سيتم استخدامها في تطبيقين مختلفين. يستخدم في أول الامر 1-بوتيل 3-هيقزافلويورو فوسفات ميثيل ايميدازوليوم من خلال جمعه مع ازوت ساليسيليدان انيلين- كمستخلص و كوسيلة فصل لاستخراج الكاتيونات المعدنية من محلول مائي ملوث بالمعادن الثقيلة (الكوبالت ، النيكل، النحاس و الرصاص). تؤخذ مختلف المؤشرات التجريبية لتحقيق كفاءة استخراج هذه المعادن. النتائج المتحصل عليها وآلية التبادل الأيوني يعطي الكيمياء 1: 2 للمركب المشكل مع مراعاة ثوابت الاستخراج التي كانت 0,61.108 بالنسبة للنيكل ،0,46.107 للكوبالت ،1,89.108 عن النحاس والرصاص 0,41.104. الجزء الثاني خصص للبوليمرات الناقلة المنتشرة في الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، ولا سيما إذا كانت ممزوجة مع المواد الكيميائية لتحسين أدائها. لهذا الغرض، فكرنا في استخدام أحد السوائل الأيونية المركبة 1-بوتيل (3) ميثيل ايميدازوليوم رباعي فلوروبورات كمذيب و عامل منشط للبولي آنلين في تصميم حاجز شوتكي لصمام ثنائي يتألف من بولي آنلين (- ES [BF4]) وبولي آنلين مركب( -ES [BF4]) تحتوي على البوليسترين باستخدام الألومنيوم كواصل لشوتكي والفضة كواصل أومي. أظهرت دراسة جهاز فولتاموقرام وخصائص شدة الفولط في وجود السائل الأيوني لتوسيع مجال النشاط الكمربائي للبولي آنلين المركب. معايير مختلفة أخرى مثل تيار التشبع، العامل المثالي، وتركيز الناقل، والجهد المتكامل، و ارتفاع الحاجز تم احتسابهم قبل تسليط الضوء على نوعية الصمام الثنائي لشوتكي.

---------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) :

L’objectif de ce travail est la synthèse de quelques liquides ioniques à base d’imidazolium qui seront utilisés dans deux applications différentes.En premier lieu 1-butyl 3-méthylimdazolium hexafluorophosphate en associant avec le N-Salicylidèneaniline comme extractant est utilisé comme milieu de séparation pour l’extraction des cations métalliques d’une solution aqueuse polluée par des métaux lourds (Co2+, Ni2+,Cu2+ et Pb2+). Différents paramètres expérimentaux sont pris en considération pour aboutir à une efficacité d’extraction de ces métaux. Les résultats trouvés et le mécanisme d’échange d’ions donne une stœchiométrie de 1:2 du complexe formé en tenant compte des constantes d’extraction qui étaient de 0,61.108 pour le Ni2+ ; 0,46.107 pour Co2+ ; 1,89.108 pour le Cu2+ et 0,41.104 pour le Pb2+. Une deuxième partie est consacrée aux polymères conducteurs qui sont très répandus dans les dispositifs électrochimiques et électroniques, en particulier s’ils sont dopés par des agents chimiques permettant l’amélioration de leur performance. Dans cet objectif, nous avons pensé à utiliser l’un des liquides ioniques synthétisé le 1-butyl 3-méthylimidazolium tétrafluoroborate comme solvant et agent dopant de la polyaniline dans la conception d’une barrière de Schottky d’une diode composée de la polyaniline (ES [BF4]-) et la polyaniline composite (ES [BF4]-) contenant du polystyrène en utilisant de l'aluminium en tant que contact de Schottky et l’argent comme contact ohmique. L’étude des voltamogrammes et les caractéristiques I-V en présence du liquide ionique ont montré un élargissement du domaine de l’électroactivité de la polyaniline synthétisée. Les autres paramètres tels que le courant de saturation, le facteur d'idéalité, la concentration de porteurs, la tension intégrée, la hauteur de la barrière ont été calculés avant de mettre en évidence la qualité de la diode de Schottky. ---------------------------------------------- The objective of this work is the synthesis of some ionic liquids based on imidazolium that will be used in two different applications. First 1-butyl 3-méthylimdazolium hexafluorophosphate by combining with N-Salicylidèneaniline extractant is used as a separation medium for the extraction of metal cations from an aqueous solution contaminated with heavy metal (Co2+, Ni2+, Cu2+ and Pb2+ ). Various experimental parameters are taken into account for achieving an efficiency of extraction of these metals.The results found and the ion exchange mechanism gives a stoichiometry of 1: 2 complex formed taking into account the extraction constants were 0,61.108 for Ni2+; 0,46.107 for Co2+; 1,89.108 for Cu2+ and Pb2+ 0,41.104 for. A second part is devoted to conducting polymers which are widespread in the electrochemical and electronic devices, particularly if they are doped with chemicals to improve their performance. For this purpose, we considered using one of the synthesized ionic liquids 1-butyl-3 as solvent and methylimidazolium tetrafluoroborate doping agent of polyaniline in the design of a Schottky barrier diode composed of polyaniline ( ES [BF4]-) and the composite polyaniline (ES [BF4]-) containing polystyrene using aluminum as a Schottky contact and silver as ohmic contact. The study of voltammograms and the I-V characteristics in the presence of the ionic liquid showed an enlargement of the area of the electroactivity of the synthesized polyaniline. Other various parameters such as the saturation current, the ideality factor, the carrier concentration, the integrated voltage, the barrier height were calculated before highlight the quality of Schottky diode.