Étude sur les propriétés physicochimiques et électrochimiques des liquides ioniques redox et leur application en tant qu’électrolyte dans les supercapaciteurs

Ce mémoire porte sur les recherches et les développements dans le domaine des électrolytes à base de liquide ionique redox. Une nouvelle famille de liquide ionique redox basée sur le ferrocenylsulfonyl(trifluoromethylsulfonyl) (FcNTf) a été développée et étudiée pour la première fois afin de démontrer le potentiel de ces liquides ioniques dans les dispositifs de stockage d’énergie. En premier lieu, les liquides ioniques redox (RILs) composés de l’anion électroactif et du cation d’alkylimidazolium sont synthétisés et caractérisés. L’impact de la variation des chaînes alkyles du cation sur les propriétés physicochimiques et électrochimiques du RIL a été étudié. À une faible concentration en solution, l’impact du cation a peu d’influence sur l’ensemble des propriétés. Cependant, à haute concentration (>50 % massique) et sans électrolyte de support, la formation de films en oxydation a été observée à l'électrode positive. Ce point est intéressant pour les futures recherches et développements dans le domaine, puisque la variation des chaînes alkyles du cation des liquides ioniques redox et la formation de films lors de l’oxydation du FcNTf est peu connue et comprise en littérature. De plus, l’optimisation des conditions de solution d'électrolyte RIL dans les supercapaciteurs est aussi présentée. En deuxième lieu, la mise en application des RILs dans les supercapaciteurs a été testée. La performance énergétique et le mécanisme d’autodécharge ont été ciblés dans cette étude. En présence de l’électrolyte redox, la contribution des réactions faradaiques permet d'accomplir un gain énergique de 287 % versus les systèmes purement capacitifs. À cause de la formation de film à l’électrode, l’électrolyte redox FcNTf joue un rôle primordial dans la prévention de l’autodécharge versus les liquides ioniques qui étaient connus jusqu’à présent. Finalement, ce mémoire a permis de mieux comprendre les effets structure-propriétés relative aux modifications du cation chez les liquides ioniques redox.

Étude sur les propriétés physicochimiques et électrochimiques des liquides ioniques redox et leur application en tant qu’électrolyte dans les supercapaciteurs

Ce mémoire porte sur les recherches et les développements dans le domaine des électrolytes à base de liquide ionique redox. Une nouvelle famille de liquide ionique redox basée sur le ferrocenylsulfonyl(trifluoromethylsulfonyl) (FcNTf) a été développée et étudiée pour la première fois afin de démontrer le potentiel de ces liquides ioniques dans les dispositifs de stockage d’énergie. En premier lieu, les liquides ioniques redox (RILs) composés de l’anion électroactif et du cation d’alkylimidazolium sont synthétisés et caractérisés. L’impact de la variation des chaînes alkyles du cation sur les propriétés physicochimiques et électrochimiques du RIL a été étudié. À une faible concentration en solution, l’impact du cation a peu d’influence sur l’ensemble des propriétés. Cependant, à haute concentration (>50 % massique) et sans électrolyte de support, la formation de films en oxydation a été observée à l'électrode positive. Ce point est intéressant pour les futures recherches et développements dans le domaine, puisque la variation des chaînes alkyles du cation des liquides ioniques redox et la formation de films lors de l’oxydation du FcNTf est peu connue et comprise en littérature. De plus, l’optimisation des conditions de solution d'électrolyte RIL dans les supercapaciteurs est aussi présentée. En deuxième lieu, la mise en application des RILs dans les supercapaciteurs a été testée. La performance énergétique et le mécanisme d’autodécharge ont été ciblés dans cette étude. En présence de l’électrolyte redox, la contribution des réactions faradaiques permet d'accomplir un gain énergique de 287 % versus les systèmes purement capacitifs. À cause de la formation de film à l’électrode, l’électrolyte redox FcNTf joue un rôle primordial dans la prévention de l’autodécharge versus les liquides ioniques qui étaient connus jusqu’à présent. Finalement, ce mémoire a permis de mieux comprendre les effets structure-propriétés relative aux modifications du cation chez les liquides ioniques redox.

L'étendue internationale des nouvelles firmes de hautes technologies: le rôle du capital humain et de l'intention stratégique des fondateurs

De récentes recherches ont mis l’accent sur l’importance pour les nouvelles entreprises internationales de l’existence de ressources et de compétences spécifiques. La présente recherche, qui s’inscrit dans ce courant, montre en particulier l’importance du capital humain acquis par les entrepreneurs sur base de leur expérience internationale passée. Mais nous montrons en même temps que ces organisations sont soutenues par une intention délibérée d’internationalisation dès l’origine. Notre recherche empirique est basée sur l’analyse d’un échantillon de 466 nouvelles entreprises de hautes technologies anglaises et allemandes. Nous montrons que ce capital humain est un actif qui facilite la pénétration rapide des marchés étrangers, et plus encore quand l’entreprise nouvelle est accompagnée d’une intention stratégique délibérée d’internationalisation. Des conclusions similaires peuvent être étendues au niveau des ressources que l’entrepreneur consacre à la start-up : plus ces ressources sont importantes, plus le processus d’internationalisation tend à se faire à grande échelle ; et là aussi, l’influence de ces ressources est augmenté par l’intention stratégique d’internationalisation. Dans le cadre des études empiriques sur les born-globals (entreprises qui démarrent sur un marché globalisé), cette recherche fournit une des premières études empiriques reliant l’influence des conditions initiales de création aux probabilités de croissance internationale rapide.

Experimental and theoretical studies of the redox potentials of cyclic nitroxides

The redox potentials of 25 cyclic nitroxides from four different structural classes (pyrrolidine, piperidine, isoindoline, and azaphenalene) were determined experimentally by cyclic voltammetry in acetonitrile, and also via high-level ab initio molecular orbital calculations. It is shown that the potentials are influenced by the type of ring system, ring substituents and/or groups surrounding the radical moiety. For the pyrrolidine, piperidine, and isoindolines there is excellent agreement (mean absolute deviation of 0.05 V) between the calculated and experimental oxidation potentials; for the azaphenalenes, however, there is an extraordinary discrepancy (mean absolute deviation of 0.60 V), implying that their one-electron oxidation might involve additional processes not considered in the theoretical calculations. This recently developed azaphenalene class of nitroxide represents a new variant of a nitroxide ring fused to an aromatic system and details of the synthesis of five derivatives involving differing aryl substitution are also presented.

De la reconstruction a l’augmentation du corps humain en medecine restaurative et en cybernetique

Aux confluences historiques et conceptuelles de la modernité, de la technologie, et de l’« humain », les textes de notre corpus négocient et interrogent de façon critique les possibilités matérielles et symboliques de la prothèse, ses aspects phénoménologiques et spéculatifs : du côté subjectiviste et conceptualiste avec une philosophie de la conscience, avec Merleau-Ponty ; et de l’autre avec les épistémologues du corps et historiens de la connaissance Canguilhem et Foucault. Le trope prometteur de la prothèse impacte sur les formations discursives et non-discursives concernant la reconstruction des corps, là où la technologie devient le corrélat de l’identité. La technologie s’humanise au contact de l’homme, et, en révélant une hybridité supérieure, elle phagocyte l’humain du même coup. Ce travail de sociologie des sciences (Latour, 1989), ou encore d’anthropologie des sciences (Hakken, 2001) ou d’anthropologie bioculturelle (Andrieu, 1993; Andrieu, 2006; Andrieu, 2007a) se propose en tant qu’exemple de la contribution potentielle que l’anthropologie biologique et culturelle peut rendre à la médecine reconstructrice et que la médecine reconstructrice peut rendre à la plastique de l’homme ; l’anthropologie biologique nous concerne dans la transformation biologique du corps humain, par l’outil de la technologie, tant dans son histoire de la reconstruction mécanique et plastique, que dans son projet d’augmentation bionique. Nous établirons une continuité archéologique, d’une terminologie foucaldienne, entre les deux pratiques. Nous questionnons les postulats au sujet des relations nature/culture, biologie/contexte social, et nous présentons une approche définitionnelle de la technologie, pierre angulaire de notre travail théorique. Le trope de la technologie, en tant qu’outil adaptatif de la culture au service de la nature, opère un glissement sémantique en se plaçant au service d’une biologie à améliorer. Une des clés de notre recherche sur l’augmentation des fonctions et de l’esthétique du corps humain réside dans la redéfinition même de ces relations ; et dans l’impact de l’interpénétration entre réalité et imaginaire dans la construction de l’objet scientifique, dans la transformation du corps humain. Afin de cerner les enjeux du discours au sujet de l’« autoévolution » des corps, les théories évolutionnistes sont abordées, bien que ne représentant pas notre spécialité. Dans le cadre de l’autoévolution, et de l’augmentation bionique de l’homme, la somation culturelle du corps s’exerce par l’usage des biotechnologies, en rupture épistémologique de la pensée darwinienne, bien que l’acte d’hybridation évolutionnaire soit toujours inscrit dans un dessein de maximisation bionique/génétique du corps humain. Nous explorons les courants de la pensée cybernétique dans leurs actions de transformation biologique du corps humain, de la performativité des mutilations. Ainsi technologie et techniques apparaissent-elles indissociables de la science, et de son constructionnisme social.

Computational design of cyclic nitroxides as efficient redox mediators for dye-sensitized solar cells

Cyclic nitroxide radicals represent promising alternatives to the iodine-based redox mediator commonly used in dye-sensitized solar cells (DSSCs). To date DSSCs with nitroxide-based redox mediators have achieved energy conversion efficiencies of just over 5 % but efficiencies of over 15 % might be achievable, given an appropriate mediator. The efficacy of the mediator depends upon two main factors: it must reversibly undergo one-electron oxidation and it must possess an oxidation potential in a range of 0.600-0.850 V (vs. a standard hydrogen electrode (SHE) in acetonitrile at 25 °C). Herein, we have examined the effect that structural modifications have on the value of the oxidation potential of cyclic nitroxides as well as the reversibility of the oxidation process. These included alterations to the N-containing skeleton (pyrrolidine, piperidine, isoindoline, azaphenalene, etc.), as well as the introduction of different substituents (alkyl-, methoxy-, amino-, carboxy-, etc.) to the ring. Standard oxidation potentials were calculated using high-level ab initio methodology that was demonstrated to be very accurate (with a mean absolute deviation from experimental values of only 16 mV). An optimal value of 1.45 for the electrostatic scaling factor for UAKS radii in acetonitrile solution was obtained. Established trends in the values of oxidation potentials were used to guide molecular design of stable nitroxides with desired E° ox and a number of compounds were suggested for potential use as enhanced redox mediators in DSSCs. Copyright © 2012 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Tipping the balance : sclerotinia sclerotiorum secreted oxalic acid suppresses host defenses by manipulating the host redox environment

Sclerotinia sclerotiorum is a necrotrophic ascomycete fungus with an extremely broad host range. This pathogen produces the non-specific phytotoxin and key pathogenicity factor, oxalic acid (OA). Our recent work indicated that this fungus and more specifically OA, can induce apoptotic-like programmed cell death (PCD) in plant hosts, this induction of PCD and disease requires generation of reactive oxygen species (ROS) in the host, a process triggered by fungal secreted OA. Conversely, during the initial stages of infection, OA also dampens the plant oxidative burst, an early host response generally associated with plant defense. This scenario presents a challenge regarding the mechanistic details of OA function; as OA both suppresses and induces host ROS during the compatible interaction. In the present study we generated transgenic plants expressing a redox-regulated GFP reporter. Results show that initially, Sclerotinia (via OA) generates a reducing environment in host cells that suppress host defense responses including the oxidative burst and callose deposition, akin to compatible biotrophic pathogens. Once infection is established however, this necrotroph induces the generation of plant ROS leading to PCD of host tissue, the result of which is of direct benefit to the pathogen. In contrast, a non-pathogenic OA-deficient mutant failed to alter host redox status. The mutant produced hypersensitive response-like features following host inoculation, including ROS induction, callose formation, restricted growth and cell death. These results indicate active recognition of the mutant and further point to suppression of defenses by the wild type necrotrophic fungus. Chemical reduction of host cells with dithiothreitol (DTT) or potassium oxalate (KOA) restored the ability of this mutant to cause disease. Thus, Sclerotinia uses a novel strategy involving regulation of host redox status to establish infection. These results address a long-standing issue involving the ability of OA to both inhibit and promote ROS to achieve pathogenic success.

Encapsulation of transition metal species into zeolites and molecular sieves as redox catalysts: Part I-preparation and characterisation of nanosized TiO2, CdO and ZnO semiconductor particles anchored in NaY zeolite

In this paper, we report the preparation and characterisation of nanometer-sized TiO2, CdO, and ZnO semiconductor particles trapped in zeolite NaY. Preparation of these particles was carried out via the traditional ion exchange method and subsequent calcination procedure. It was found that the smaller cations, i.e., Cd2+ and Zn2+ could be readily introduced into the SI′ and SII′ sites located in the sodalite cages, through ion exchange; while this is not the case for the larger Ti species, i.e., Ti monomer [TiO]2+ or dimer [Ti2O3]2+ which were predominantly dispersed on the external surface of zeolite NaY. The subsequent calcination procedure promoted these Ti species to migrate into the internal surface of the supercages. These semiconductor particles confined in NaY zeolite host exhibited a significant blue shift in the UV-VIS absorption spectra, in contrast to the respective bulk semiconductor materials, due to the quantum size effect (QSE). The particle sizes calculated from the UV-VIS optical absorption spectra using the effective mass approximation model are in good agreement with the atomic absorption data.

Probing second harmonic components of pH-sensitive Redox processes in a mesoporous TiO2-Nafion film electrode with Fourier-transformed large-amplitude sinusoidally modulated voltammetry

Electrochemical processes in mesoporous TiO2-Nafion thin films deposited on indium tin oxide (ITO) electrodes are inherently complex and affected by capacitance, Ohmic iR-drop, RC-time constant phenomena, and by potential and pH-dependent conductivity. In this study, large-amplitude sinusoidally modulated voltammetry (LASMV) is employed to provide access to almost purely Faradaic-based current data from second harmonic components, as well as capacitance and potential domain information from the fundamental harmonic for mesoporous TiO2-Nafion film electrodes. The LASMV response has been investigated with and without an immobilized one-electron redox system, ferrocenylmethyltrimethylammonium+. Results clearly demonstrate that the electron transfer associated with the immobilized ferrocene derivative follows two independent pathways i) electron hopping within the Nafion network and ii) conduction through the TiO2 backbone. The pH effect on the voltammetric response for the TiO2 reduction pathway (ii) can be clearly identified in the 2nd harmonic LASMV response with the diffusion controlled ferrocene response (i) acting as a pH independent reference. Application of second harmonic data derived from LASMV measurement, because of the minimal contribution from capacitance currents, may lead to reference-free pH sensing with systems like that found for ferrocene derivatives.

The making of control : an ethnomethodology of choosing management accounting systems [La fabrique du controle : une ethnomethodologie du choix des outils de gestion]

This paper sets out to contribute to the literature on the design and the implementation of management control systems. To this end, we question what is discussed when a management control system is to be chosen and on what decision-making eventually rests. This study rests upon an ethnomethodology of the Salvation Army’s French branch. Operating in the dual capacity of a researcher and a counsellor to management, between 2000 and 2007, we have unrestricted access to internal data revealing the backstage of management control: discussions and interactions surrounding the choosing of control devices. We contribute to understanding the arising of a need for control, the steps and process followed to decide upon a management control system, and controls in nonprofits. [Cet article vise à contribuer à la littérature sur la mise en place des systèmes de contrôle de gestion. À cette fin, nous questionnons ce qui est discuté lors du choix d’un système de contrôle et sur quoi repose in fine la décision. Cet article est fondé sur une approche ethnométhodologique de l’Armée du Salut en France permise par notre double qualité de chercheurs mais également de conseiller auprès de la direction de l’organisation entre 2000 et 2007. Un accès illimité à des données internes nous permet ainsi de mettre en lumière les aspects méconnus et invisibles du contrôle de gestion : les discussions et interactions entourant le choix d’outils. Nous contribuons à la compréhension de l’émergence du besoin de contrôle, des étapes et du processus de choix d’outils et enfin du contrôle de gestion dans une organisation à but non lucratif.]

From democracy in America to a la francaise accountability. Grasping the sociopolitical origins of accountability [De la démocratie en Amérique du Nord à l’accountability à la française]

Whilst native French speakers oftentimes collapse accountability to account giving, this paper outlines the shape of an accountability ala française. Reading Tocqueville’s (1835) work highlights that accountability as practiced in Anglo-Saxonc countries has been an offspring of American democracy. An accountability a la française would be characterised by conformance to a set or universal values, the submission of minorities to choices made by the majority, a means obligation as well as the rejection of transparency. [Alors que le francophone réduit généralement l’accountability à la reddition de comptes, cet article esquisse les contours d’une véritable accountability à la française. La lecture de Tocqueville (1835) révèle que l’accountability pratiquée dans les pays anglo-saxons trouve ses origines dans les fondements de la démocratie américaine. En France, l’accountability serait caractérisée par le respect d’un ensemble de valeurs universelles, l’adhésion des minorités aux choix majoritaires, l’absence de discriminations, une obligation de moyens et un rejet de la transparence.]

Tunable electric field enhancement and redox chemistry on TiO2 island films via covalent attachment to Ag or Au nanostructures

Abstract Ag-TiO2 and Au-TiO2 hybrid electrodes were designed by covalent attachment of TiO2 nanoparticles to Ag or Au electrodes via an organic linker. The optical and electronic properties of these systems were investigated using the cytochrome b5 (Cyt b5) domain of sulfite oxidase, exclusively attached to the TiO2 surface, as a Raman marker and model redox enzyme. Very strong SERR signals of Cyt b 5 were obtained for Ag-supported systems due to plasmonic field enhancement of Ag. Time-resolved surface-enhanced resonance Raman spectroscopic measurements yielded a remarkably fast electron transfer kinetic (k = 60 s -1) of Cyt b5 to Ag. A much lower Raman intensity was observed for Au-supported systems with undefined and slow redox behavior. We explain this phenomenon on the basis of the different potential of zero charge of the two metals that largely influence the electronic properties of the TiO2 island film. © 2013 American Chemical Society.