Université de Rennes De l'étude des solvants eutectiques profonds par spectrométrie de masse à leur utilisation dans des antennes-capteurs bio-inspirées From the study of deep eutectic solvents by mass spectrometry to their application in bio-inspired antenna sensors Solvants eutectiques profondsSpectrométrie de masseMass KineticsIonisation Cold-sprayCapteurs chimiquesTransduction microondes Deep eutectic solventsMass spectrometryMass KineticsCold-spray ionizationChemical sensorsMicrowave transduction Eutectiques Solvants Spectrométrie de masse Ionisation Détecteurs de produits chimiques L’objectif de cette thèse concerne la conception, la fabrication et la caractérisation de capteurs de gaz communicants utilisant une couche sensible liquide originale à base de solvants eutectiques profonds (DES). Ce sont de nouveaux solvants émergents capables d’absorber des composés gazeux tels que le chlorure d’hydrogène. Dans un premier temps, une étude préliminaire par spectrométrie de masse a été conduite afin de développer une méthode de caractérisation fiable et robuste des DES. Ces travaux théoriques d’évaluation des énergies internes des ions en spectrométrie de masse, à l’aide du logiciel MassKinetics, ont montré que le mode d’ionisation cold-spray est une méthode de choix pour la caractérisation des DES. De ce fait, la spectrométrie de masse par ionisation cold-spray permet une approximation des structures moléculaires des DES et de DES naturels. Dans un second temps, une fois la structure de ces composés identifiée, leurs performances en tant que couche sensible au chlorure d’hydrogène d’un capteur hyperfréquence ont été évaluées. Ces travaux ont montré que l’interaction du chlorure d’hydrogène avec les DES conduit à une modification de leurs caractéristiques diélectriques et donc du signal transmis au transducteur. La réversibilité des dispositifs développés, sous l’action d’un chauffage, a également été démontrée. A partir de l’extraction des caractéristiques diélectriques des DES, la mise en application d’un système plus complexe tel qu’une antenne imprimée a été envisagée et présente de bons résultats. The objective of this work concerns the design, the fabrication and the characterization of microwave gas sensors using an original liquid-sensitive layer based on deep eutectic solvents (DES). These are new emerging solvents able to absorb gaseous compounds such as hydrogen chloride. A preliminary study by mass spectrometry was conducted to develop a reliable and robust method of characterization of DES. By doing theoretical calculation to evaluate the internal energy of ions in mass spectrometry using the software “MassKinetics” which showed that the cold-spray ionization mode is a method of choice for the characterization of DES. In this way, the cold-spray ionization mass spectrometry allows an approximation of the molecular structure of DES and NaDES. In a second step, after identification of the compound structure, DES performance as sensitive layers to hydrogen chloride for microwave sensors was assessed. The study shows that interaction between hydrogen chloride and DES leads to a modification of the DES dielectric characteristics and thus of the transmitted signal to the transducer. The reversibility of the developed devices by heating was demonstrated. After retrieving DES dielectric characteristics, a more complex system such as a printed antenna was implemented and exhibited good results. Electronic Thesis or DissertationText fr application/pdf1 : 8855 Kohttps://ged.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/7c10caaf-9e0a-418b-947d-c938e095ea05 Bertrand Émilie 1996-04-17 FR 275223558 emilie.bertrand73@gmail.com 2023URENS063 http://www.theses.fr/2023URENS063 2023-11-10 Électronique Université de Rennesthesis.degree.grantor_1 26693823X Doctorat non ouiRondeauDavidintervenant_1154225800HimdiMohammedintervenant_2069849412GrenierKatiaintervenant_3063051990PaquinLudovicintervenant_5082840091MemboeufAnthonyintervenant_6235982857RossignolJérômeintervenant_7176728139CastelXavierintervenant_8150718578GrenierKatiaintervenant_3063051990LesageDenisintervenant_4077259971 MATISSEecoleDoctorale_1 267602553 IETR partenaireRecherche_1 149256035 ddc:620 RondeauDavidHimdiMohammedGrenierKatiaLesageDenisPaquinLudovicMemboeufAnthonyRossignolJérômeCastelXavierUniversité de RennesMATISSE IETR ASCII PDF 9067301