Synthèse et caractérisation d’un nouveau matériau hybride à base de polyvinyle alcool-gel de silice dopé par le dioxyde de titane et préparé par la méthode sol-gel

dc.contributor.authorGUERIDI , Bachir
dc.contributor.authorROUABAH , Farid Encadrant CHERGUI , A/Hamid Co-Encadrant
dc.date.accessioned2026-06-22T12:45:31Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionCette thèse porte d'une part à la synthèse et la caractérisation d'un matériau hybride à base de poly (alcool vinylique) /gel de silice/ NanoTiO2 (1%). Ce nouveau matériau a été préparé par la méthode sol-gel en utilisant la poudre de poly (alcool vinylique) avec de l'orthosilicate de tétraéthyle (TEOS) comme source précurseur de silice. D’autres part nous utilisons une approche ab-initio pour l’analyse structurale, la structure de bande électronique et les propriétés thermoélectriques du dioxyde de titane (TiO2) en phase rutile. Les films hybrides ont été caractérisés par différentes techniques à savoir : l'infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), l’absorption d'eau, l'angle de contact avec l'eau, la spectrométrie ultraviolet-visible (UV-VIS) et l'analyse thermogravimétrique (TGA. Les propriétés thermoélectriques des films hybrides résultants ont été caractérisées par les mesures de coefficient Seebeck, ainsi que des conductivités électrique et thermique. Grâce à l'analyse FT-IR, les liaisons chimiques ont clairement montré que le squelette du PVA est lié au réseau (SiO2-TiO2). Les tests UV-VIS ont indiqué que les propriétés de protection contre les UV des films hybrides étaient considérablement améliorées grâce à l'ajout de TiO2. Selon les tests TGA, les films hybrides sont plus résistants à la chaleur que les films PVA purs. Les résultats de l'angle de contact avec l'eau ont révélé que les nanoparticules de TiO2 utilisées comme dopant possèdent une influence importante sur l'hydrophilie du PVA/SiO2 sous forme de couches minces. La résistance à l'eau du film a également été améliorée. Les meilleurs résultats sont obtenus dans les cas d'isolation mécanique, thermique et électrique lorsque les deux nanocharges sont intégrées dans la matrice polymère. Les résultats montrent que les performances thermoélectriques des films hybrides PVA/SiO2 sont améliorées par l'ajout de nanoparticules de rutile- TiO2 en phase rutile
dc.description.abstractThis thesis focuses on the synthesis and characterization of a hybrid material based on poly (vinyl alcohol)/silica gel/NanoTiO2 (1%). This new material was prepared by the sol-gel method using poly (vinyl alcohol) powder with tetraethyl orthosilicate (TEOS) as a precursor silica source. On the other hand, we use an ab-initio approach for the structural analysis, electronic band structure and thermoelectric properties of titanium dioxide (TiO2) in rutile phase. The hybrid films were characterized by different techniques including Fourier transform infrared (FT-IR), water absorption, water contact angle, ultraviolet-visible spectrometry (UV-VIS) and thermogravimetric analysis (TGA). The thermoelectric properties of the resulting hybrid films were characterized by the measurements of Seebeck coefficient, electrical and thermal conductivities. Through FT-IR analysis, the chemical bonds clearly showed that the PVA backbone is linked to the (SiO2-TiO2) network. UV-VIS tests indicated that the UV shielding properties of the hybrid films were significantly improved by the addition of TiO2. According to TGA tests, the hybrid films are more heat resistant than pure PVA films. The results of water contact angle revealed that TiO2 nanoparticles used as dopant have a significant influence on the hydrophilicity of PVA/SiO2 in the form of thin layers. The water resistance of the film was also improved. The best results are obtained in the cases of mechanical, thermal and electrical insulation when both nanofillers are integrated into the polymer matrix. The results show that the thermoelectric performances of PVA/SiO2 hybrid films are improved by the addition of rutile- TiO2 nanoparticles in the rutile phase.
dc.description.sponsorshipﺗﮭﺘﻢ ھﺬه اﻷطﺮوﺣﺔ ﻣﻦ ﻧﺎﺣﯿﺔ ﺑﺘﺮﻛﯿﺐ وﺗﻮﺻﯿﻒ ﻣﺎدة ھﺠﯿﻨﺔ ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﻮﻟﻲ )ﻛﺤﻮل اﻟﻔﯿﻨﯿﻞ( / ھﻼم اﻟﺴﯿﻠﯿﻜﺎ(1%). TiO2/ Nano ﺗﻢ ﺗﺤﻀﯿﺮ ھﺬه اﻟﻤﺎدة اﻟﺠﺪﯾﺪة ﺑﻄﺮﯾﻘﺔ sol-gel ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام ﻣﺴﺤﻮق ﺑﻮﻟﻲ )ﻛﺤﻮل اﻟﻔﯿﻨﯿﻞ( ﻣﻊ رﺑﺎﻋﻲ إﯾﺜﯿﻞ أورﺛﻮﺳﯿﻠﯿﻜﺎت (TEOS) ﻛﻤﺼﺪر ﻟﺴﻼﺋﻒ اﻟﺴﯿﻠﯿﻜﺎ. ﻣﻦ ◌ﯿﺎ ﻟﻠﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﮭﯿﻜﻠﻲ وﺑﻨﯿﺔ اﻟﻨﻄﺎق اﻹﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ واﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﺜﺎﻧﻲ أﻛﺴﯿﺪ اﻟﺘﯿﺘﺎﻧﯿﻮم (TiO2) ﻓﻲ طﻮر ◌ ﺎﺠ ﻣﺒﺪﺋ ﻧﺎﺣﯿﺔ أﺧﺮى، ﻧﺴﺘﺨﺪم ﻣﻨﮭ اﻟﺮوﺗﯿﻞ. ﺗﻤﯿﺰت اﻷﻓﻼم اﻟﮭﺠﯿﻨﺔ ﺑﺘﻘﻨﯿﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ وھﻲ: ﺗﺤﻮﯾﻞ ﻓﻮرﯾﯿﮫ ﻟﻸﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء(FT-IR) ، اﻣﺘﺼﺎص اﻟﻤﺎء، زاوﯾﺔ اﻟﺘﻼﻣﺲ ﻣﻊ اﻟﻤﺎء، ﻗﯿﺎس اﻟﻄﯿﻒ ﻓﻮق اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﻲ اﻟﻤﺮﺋﻲ (UV-VIS) واﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﺤﺮاري اﻟﻮزﻧﻲ (TGA). اﻟﺨﻮاص اﻟﺤﺮارﯾﺔ ﻟﻸﻓﻼم اﻟﮭﺠﯿﻦ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﺗﻢ ﺗﻤﯿﯿﺰھﺎ ﺑﻘﯿﺎﺳﺎت ﻣﻌﺎﻣﻞSeebeck، وﻛﺬﻟﻚ اﻟﺘﻮﺻﯿﻼت اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ واﻟﺤﺮارﯾﺔ، وﻣﻦ ﺧﻼل ﺗﺤﻠﯿﻞFT-IR ، أظﮭﺮت اﻟﺮواﺑﻂ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﺑﻮﺿﻮح أن اﻟﻌﻤﻮد اﻟﻔﻘﺮي PVA ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎﻟﺸﺒﻜﺔ( أﺷﺎرت اﺧﺘﺒﺎرات UV-VIS إﻟﻰ أن اﻟﻌﻤﻮد اﻟﻔﻘﺮي PVA ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎﻟﺸﺒﻜﺔ ).ﺗﻢ ﺗﺤﺴﯿﻦ ﺧﺼﺎﺋﺺ اﻷﻏﺸﯿﺔ اﻟﮭﺠﯿﻨﺔ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﻠﺤﻮظ ﺑﺈﺿﺎﻓﺔ TiO2.اﻷﻏﺸﯿﺔ اﻟﮭﺠﯿﻨﺔ أﻛﺜﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺔ ﻟﻠﺤﺮارة ﻣﻦ أﻏﺸﯿﺔ PVA اﻟﻨﻘﯿﺔ. ﻛﺸﻔﺖ ﻧﺘﺎﺋﺞ زاوﯾﺔ ﻣﻼﻣﺴﺔ اﻟﻤﺎء أن ﺟﺴﯿﻤﺎتTiO2 اﻟﻨﺎﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻛﻤﺎدة إﺷﺎﺑﺔ ﻟﮭﺎ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﮭﻢ ﻋﻠﻰ ﻣﺤﺒﺔ اﻟﻤﺎء ﻟﺸﻜﻞPVA/SiO2 اﻟﺮﻗﯿﻖ طﺒﻘﺎت. ﻛﻤﺎ ﺗﻢ ﺗﺤﺴﯿﻦ ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﻔﯿﻠﻢ ﻟﻠﻤﺎء. ﯾﺘﻢ اﻟﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ أﻓﻀﻞ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻓﻲ ﺣﺎﻻت اﻟﻌﺰل اﻟﻤﯿﻜﺎﻧﯿﻜﻲ واﻟﺤﺮاري واﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺘﻢ دﻣﺞ اﻟﺤﺸﻮﺗﯿﻦ اﻟﻨﺎﻧﻮﯾﺘﯿﻦ ﻓﻲ ﻣﺼﻔﻮﻓﺔ اﻟﺒﻮﻟﯿﻤﺮ. أظﮭﺮت اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ أن اﻷداء اﻟﻜﮭﺮوﺣﺮاري ﻟﻸﻓﻼم اﻟﮭﺠﯿﻨﺔ PVA/SiO2 ﻗﺪ ﺗﻢ ﺗﺤﺴﯿﻨﮫ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ إﺿﺎﻓﺔ ﺟﺰﯾﺌﺎت اﻟﺮوﺗﯿﻞ-TiO2اﻟﻨﺎﻧﻮﯾﺔ ﻓﻲ ﻣﺮﺣﻠﺔ اﻟﺮوﺗﯿﻞ,.
dc.identifier.urihttps://repository.univ-setif.dz/handle/123456789/1271
dc.language.isofr
dc.publisherSétif : Université Ferhat Abbas faculté de technologie département de génie de procédés
dc.subjectSol-Gel Method
dc.subjectPoly (vinyl alcohol)
dc.subjectSilicon Dioxide
dc.subjectNano-Titanium Dioxide
dc.subjectHybrid Film . Spectroscopic Characterization
dc.subjectMéthode Sol-Gel
dc.subjectAlcool Polyvinylique
dc.subjectDioxyde de Silicium
dc.subjectNano-Dioxyde de Titane
dc.subjectFilms Hybrides
dc.subjectCaractérisation Spectroscopique.
dc.titleSynthèse et caractérisation d’un nouveau matériau hybride à base de polyvinyle alcool-gel de silice dopé par le dioxyde de titane et préparé par la méthode sol-gel
dc.typeThesis

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
E-TH2375 GUERIDI , Bachir Synthèse et caractérisation d’un nouveau matériau hybride à base de polyvinyle alcool-gel de silice dopé par le dioxyde de titane et préparé par la méthode sol-gel.pdf
Size:
3.04 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description: