Spectroscopie Raman; corrosion ; passivité ; polyaniline ; électrochromisme ; électrode modifiée ; anatase ; cellules solaires

Thème 1 : Microsystèmes et électrochimie multiéchelle pour la caractérisation des matériaux

Animateur : V. Vivier (DR)

Participants : F. Huet (PR), M. Keddam (DR bénévole), P. Letellier (PR émérite), J. Mouton (enseignant-chercheur EPF), K. Ngo (MdC-HDR), C. Sánchez-Sánchez (CR-HDR), E. Sutter (PR bénévole), M. Tran (CR), H. Takenouti (DR bénévole), M. Turmine (MdC-HDR), B. Tribollet (DR émérite)

Cette thématique de recherche a pour principal objectif la caractérisation des propriétés électrochimiques des matériaux dans différents milieux et à différentes échelles. Elle est basée sur l’utilisation de techniques électrochimiques résolues en temps et/ou dans l’espace, mettant en œuvre une instrumentation adaptée pour aborder de manière originale les problématiques du transfert d’électrons et du vieillissement des matériaux. Ainsi, notre approche repose sur la compréhension des mécanismes réactionnels à l’interface électrode/solution que ce soit pour des systèmes modèles (développement de l’utilisation des liquides ioniques, fabrication et utilisation de systèmes microfluidiques en électrochimie…) ou des systèmes ouvrant sur des applications industrielles (caractérisation de matériaux pour l’énergie, étude des processus de corrosion…). Les exemples présentés ci-dessous, dont certains travaux sont issus de collaborations nationales ou internationales, sont représentatifs de notre activité de recherche.

Thème 2 : Matériaux et Interfaces : Fonctionnalité et Electrochimie (MATTERFEEL)

Animateur scientifique : C. Debiemme-Chouvy (DR)

Participants : F. Arefi-Khonsari (PR), H. Cachet (DR Bénévole UPMC), H. Cheap-Charpentier (enseignant-chercheur EPF), C. Deslouis (DR Émérite), F. Hui (CR-HDR),  O. Horner (enseignant-chercheur EPF, HDR), A. Pailleret (MdC-HDR), H. Perrot (DR), J. Pulpytel (MdC-HDR), O. Sel (CR).

Nos activités de recherche sont basées d’une part sur l’élaboration de matériaux en couches minces par voie électrochimique ou par une méthode électroassistée ou par plasma et, d’autre part, sur la caractérisation de ces matériaux synthétisés en vue d’applications ciblées telles que l’énergie, l’environnement et la santé.

Thème 3 : De la Réactivité Electrochimique Aux Mécanismes Moléculaires (DREAMM)

Laure Fillaud, Suzanne Joiret, Ivan Lucas, Emmanuel Maisonhaute

Notre thématique se concentre sur la mise en place de méthodes innovantes pour comprendre la réactivité électrochimique de systèmes moléculaires complexes. Nous possédons des savoir-faire complémentaires nous permettant de synthétiser à façon des molécules ou nanoparticules, de modéliser les mécanismes mais aussi de concevoir des instrumentations originales pour dépasser les frontières classiques de l'électrochimie.

 Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre 388

Locaux

Pôles de compétitivité et réseaux : Adancity, C'NANO idF

Nationaux

Participation à des programmes européens ou internationaux : Bourse Marie Curie (Biocor), programmes COST, ALFA...

Internationaux

Exemples de collaborations internationales :

• Centro de Investigacion y Desarrolo Technologico en Electroquimica (Mexique)
• Instituto de Electronica Aplicada (Espagne)
• Université de Béjaïa (Algérie)
• Istituto per l'Energetica e le Interfasi (Italie)
• Université de Floride (USA)
• Centre de recherches et des Technologies des Eaux (Tunisie)
• Fondazione Brono Kessler Trento (Italie)
• Université de Mazandaran (Iran)
• Institut Technologique de Tokyo (Japon)

IFREMER, CEA, IFP, INSERM, Arcelor-Mittal, Gaz de France, PSA, Vallourec, AREVA, Véolia, Saint-Gobain, Air Liquide, BKG, HEITO, EDF, Technip, Altis Semi-Conducteurs, DaimlerChrystel, Total, EADS, Michelin, CALOR, Sarrel, Corrodys, Plasmatreat...

Equipement

• Spectromètre microRaman : Horiba « LabRaman HR800 Evolution »  - 4 lignes laser : 473, 532, 633, 785nm, mesures ultrabasse fréquence 5 cm^-1, résolution spectrale : 0,5 cm^-1, 2 détecteurs : caméra EM-CCD Andor Newton, caméra Horiba Syncerity , platine XY pour cartographie de composition.
• Spectromètre microRaman : Horiba « LabRaman300 (ligne laser 633 nm)
• Microscopie à balayage de sonde (SPM) : AIST « Smart SPM » et « Combiscope »  - Modes AFM, STM, Tuning Fork, mesures électriques (KPFM, CS-AFM…).
• Mesures AFM/Raman co-localisées ou TERS : AIST « Omegascope » et « TIOS »

Savoir-faire

• Topographie d’échantillons (STM) avec une résolution atomique ou moléculaire
• Mesures SPM couplées aux mesures électrochimiques - AFM (3 électrodes),STM (4 électrodes), développement des mesures SECM
• Cartographie de composition chimique par spectroscopie Raman exaltée de surface (SERS, SHINERS) et de pointe (TERS)  - Résolution nanométrique (NanoRaman), mesures en milieu liquide, couplage aux méthodes électrochimique (EC-SERS, EC-TERS).
• Impédance Raman
• Contacts atomiques et moléculaires

Prestations proposées :

Collaboration de recherche  de service de MEB : images et analyse à l'échelle nanoscopique, plaquette disponible sur www.lise.upmc.fr

Publications récentes :

Anisotropic super-attenuation of capillary waves on driven glass interfaces
Bruno Bresson, Coralie Brun, Xavier Buet, Yong Chen, Matteo Ciccotti and al.
Physical Review Letters, American Physical Society, 2017, 119 (23), (10.1103/PhysRevLett.119.235501)

In situ AFM investigation of slow crack propagation mechanisms in a glassy polymer
M. George, Y. Nziakou, S. Goerke, A.-C. Genix, Bruno Bresson, S. Roux, H. Delacroix, J.-L. Halary, M. Ciccotti
Journal of the Mechanics and Physics of Solids, Elsevier, 2017

Dynamics and ordering of weakly Brownian particles in directional drying
Cecile Noirjean, Moreno Marcellini, Sylvain Deville, Thomas E. Kodger, Cécile Monteux
Physical Review Materials, American Physical Society, 2017, 1 (6), (10.1103/PhysRevMaterials.1.065601)

Complete study of a millifluidic flow battery using iodide and ferricyanide ions: modeling, effect of the flow and kinetics
Hélène Parant, Guillaume Muller, Thierry Le Mercier, Philippe Poulin, Jean-Marie Tarascon, Annie Colin
Microfluidics and Nanofluidics, Springer Verlag, 2017, 21 (11), (10.1007/s10404-017-2009-1)

Roughness of oxide glass subcritical fracture surfaces
Gael Pallares, Frederic Lechenault, Matthieu George, Elisabeth Bouchaud, Cédric Ottina, Cindy L. Rountree, Matteo Ciccotti
Journal of the American Ceramic Society, Wiley, 2017, (10.1111/jace.15262)

UPMC

CNRS