POLYPYRROLE SYNTHESIS VIA CARBOXYMETHYLCELLULOSE-IRON COMPLEXES

Polypyrrole (PPy) was chemically synthesised at two pH levels (pH = 2 and unadjusted pH, i.e. 6.6) using pre-formed carboxymethylcellulose-iron (CMC-Fe) complexes. The CMC-Fe complexes were prepared at a fixed CMC concentration, i.e. 5.5x10-5 mol/L, and with an increasing FeCl3 amount (from 4x10-3 to 5x10-2 mol/L). The quantity of iron bound to CMC was determined by the inductively coupled plasma (ICP-MS) method. In order to understand the interactions between CMC and iron, speciation of the systems was simulated by Phreeqc software. SEM analysis showed that, in some conditions (particularly at pH = 2), Py polymerised within the CMC-Fe complexes, forming particles with size ranging between 300 and 600 nm. In order to evaluate polymer electric conductivity, films were prepared by direct casting of the PPy-CMC-Fe dispersions with and without addition of film-forming CMC, and bulky PPy-CMC-Fe pellets were obtained by compression. Despite the different arrangement PPy-CMC-Fe particles in dry films, the amount of iron bound to CMC during the formation of CMC-Fe complexes was found to be the dominant parameter affecting polymer conductivity

POLYPYRROLE AND POLYPYRROLE/WOOD-DERIVED MATERIALS CONDUCTING COMPOSITES: A REVIEW

Wood and cellulose derivatives, in both fibrous and water-soluble macromolecular form, are emerging as outstanding candidates for organic electronics applications due to their large-scale availability, low cost, and easy processability. Paper and wood fibre-based derivatives are considered to be materials of choice as supports for communication world-wide. The interest in producing inexpensive and universally available conducting polymer/cellulose fibres substrates resides in the possibility of creating new materials that can be used for a broad range of advanced applications. For instance, PPy/cellulose fibres composites can be used for the preparation of energy storage devices thanks to the conjugation of the high specific area of cellulose fibres and the electrochemical properties of PPy. Other possible applications of such composites are in the area of the antistatic materials, sensors, electromagnetic interference shielding materials, smart packaging, and tissues. Concerning the woody polymers, some of them (i.e. cellulose derivatives) also exhibit biocompatibility, as well as film-forming properties and transparency. In combination with the electrical properties of PPy, these features make PPy/macromolecular cellulose composites suitable for applications as displays, lighting, and photovoltaics. Due to their chemical structure, macromolecular wood derivatives have been proposed with success as enhancing conductivity additives in Py polymerisation. The aim of the present review is to provide an overview of PPy chemistry and of the most relevant advances attained in the production of PPy/wood derived materials conducting composites

Design and Architectural Assessment of 3-D Resistive Memory Technologies in FPGAs

Emerging Non-Volatile Memories (eNVMs) such as Phase-Change RAMs (PCRAMs) or Oxide-based Resistive RAMs (OxRRAMs) are promising candidates to replace Flash and Static Random Access Memories in many applications. This paper introduces a novel set of building blocks for Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) using eNVMs. We propose an eNVM-based configuration point, a look-up table structure with reduced programming complexity and a high-performance switchbox arrangement. We show that these blocks yield an improvement in area and write time of up to 3x and 33x respectively vs. a regular Flash implementation. By integrating the designed blocks in a FPGA, we demonstrate an area and delay reduction of up to 28% and 34% respectively on a set of benchmark circuits. These reductions are due to the eNVM 3-D integration and to their low on-resistance state value. Finally, we survey many flavors of the technologies and we show that the best results in terms of area and delay are obtained with Pt/TiO2/Pt stack, while the lowest leakage power is achieved by InGeTe stack

Sélectivité du procédé de desencrage par flottation (aspects physico-chimiques)

Pour garantie une bonne sélectivité d'élimination de l'encre et ainsi réduire les pertes, les procédés de séparation solide/liquide basés sur la flottation des particules hydrophobes, nécessitent un contrôle très strict des conditions physico-chimiques opérant dans les cellules de flottation. Une mauvaise maîtrise des variations des propriétés des interfaces solide/liquide et la présence de contaminants tensioactifs sont souvent à l'origine d'une mauvaise sélectivité et de pertes excessives. La variation continue de la composition des matières premières et des contaminants introduits dans les eaux du procédé font que dans le procédé de désencrage par flottation les conditions physico-chimiques sont en permanence modifiées conjointement au rendement du procédé. Les objectifs de cette étude étaient donc (i) de mieux comprendre le comportement des agents de désencrage et des substances tensioactives relarguées par les papiers récupérés, (ii) d'identifier les causes principales des pertes en fibres et fines et de la faible sélectivité de flottation des encres, (iii) d'optimiser les conditions physico-chimiques de flottation dans le but d'augmenter la flottation sélective des encres. Pour faciliter la compréhension des mécanismes d'action des agents de désencrage et des tensioactifs provenant des papiers récupérés, cette étude a été effectuée en utilisant des systèmes modèles, des solutions de tensioactifs purs, puis des systèmes proches de ceux qu'on trouve dans des conditions industrielles, des suspensions fibreuses obtenues par remise en suspension de papier récupérés. Il a été possible de vérifier que le comportement des agents de désencrage est souvent perturbé par les substances tensioactives relarguées par les papiers récupérés qui, parfois, peuvent être les seules responsables du bon ou mauvais rendement du procédé de flottation. L'élimination de ces substances tensioactives des eaux du procédé par fractionnement des mousses, ainsi que le choix d'un agent de désencrage approprié, sont proposées comme étant des solutions efficaces afin d'augmenter la sélectivité de flottation et de réduire les pertes des installations de désencrage industrielles.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Utilisation de procédés papetiers et de fibres cellulosiques pour l'élaboration de batteries Li-ion Elaboration of Li-ion batteries using cellulose fibers and papermaking techniques

L objectif du travail décrit dans cette thèse est de développer des batteries Li-ion peu coûteuses, respectueuses de l environnement, facilement industrialisables et recyclables, tout en utilisant des fibres cellulosiques et un procédé en milieu aqueux. Deux approches ont été adoptées pendant ce travail expérimental. Dans un premier temps, les microfibrilles de cellulose ont été utilisées pour la production d anodes par un procédé de casting. Puis, une approche papetière a été adoptée. La plupart des travaux expérimentaux se sont focalisés sur l utilisation de fibres de cellulose pour la production d électrodes papier (anodes et cathodes) et de séparateurs-papier par procédé de filtration en milieu aqueux pour obtenir des cellules complètes à base de cellulose. Les électrodes obtenues sont homogènes, souples et leurs propriétés électrochimiques comparables à celles d électrodes de références utilisant un polymère de synthèse comme liant.This work investigates the production of low cost, low environmental impact, easily up-scalable and recyclable cellulose-based Li-ion batteries. Two main research approaches were explored. At first, microfibrillated cellulose was used for the production of paper-like anodes by means of a water-based casting process.Then, a papermaking approach was adopted and the majority of the experimental work was focused on the use of cellulose fibers for the production of paper-electrodes (i.e. anodes and cathodes) and paper-separators by means of a water-based filtration process.The prepared electrodes are easy to handle and self-standing with good electrochemical characteristics, comparable with that of standard synthetic polymer-bonded electrodes.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF