Les propriétés optiques des nanostructures du carbones et spectroscopie Raman des suies.

Abstract

Notre travail a porté sur l’étude des propriétés optiques des nanoparticules des suies. Comme l’étude de ces propriétés nécessite la caractérisation de la structure des particules des suies, nous avons utilisé deux techniques de caractérisation pour collecter le maximum d’information et cerner la problématique. Ces techniques sont la spectroscopie Raman, la diffraction des rayons X (DRX). Nous avons pris deux types d’échantillons des suies, la première est celle des suies provenant du CAST et l’autre celles collectées de la combustion de bougie. Les deux techniques sont appliquées pour la suie de la bougie, par contre nous n’avons utilisé que la spectroscopie Raman pour les suies issues de CAST. Bien entendu, nous avons utilisé la suie de la bougie juste pour confirmer ce que nous avons dit dans la partie théorique concernant la structure des suies. la diffraction des rayons X (DRX) a montré que les nanoparticules des suies contiennent des cristallites contenant aussi des hexagones arrangés aléatoirement sous l’effet de désordre formant une structure dite turbostatique ou des amas. Ceci est confirmé par la spectroscopie Raman, qui nous a permit d’affirmer l’existence d’un désordre considérable et des tailles des cristallites comparables à celles obtenu par la DRX. Comme les propriétés optiques des suies dépendent des conditions de formation, nous avons montré que l’effet des conditions de formation évolution est considérable. Bien sur, la condition de formation dans notre cas est le degré d’oxydation (les suies provenant du CAST). Nous avons conclu que la présence de l’oxygène avec une proportion très élevé favorise la structure graphitique, en exploitant les relations obtenues à partir des travaux expérimentaux de Ferrary et Robertson nous sommes remontés au gap optique en fonction du degré d’oxydation. Nous avons montré que ce dernier correspond à une absorption et à une diffusion s’étendant de l’UV jusqu’à l’infrarouge. Si on tient compte des autres facteurs tels que la réactivité du surface des suie et la nature des combustibles, ainsi que les conditions de formation dans la flamme (la température et la pression), on peu affirmer que les suies ont une influence importante sur la bilan radiatif de l’atmosphère terrestre.