Fluorinated organic-inorganic hybrid polymers have attracted interest over the last decade for their potential in guided wave optics. Some examples include tunable optical filters, switches, splitters, directional couplers, and modulators. Our study focuses on the synthesis and polymerization of a series of alkoxysilane monomers derivatized with different fluorinated functionalities. These monomers were prepared with a view to have a well defined refractive index, optical transparency, optical loss, mechanical flexibility, thermal stability and ease of processing. Hydrolysis and condensation experiments are performed on these monomers with different H2O:Si molar ratios to monitor the formation of siloxane backbones from fluoroaryl functionalized alkoxysilanes through the sol-gel process. These results are examined by NMR spectroscopy. A non-hydrolytic route to organically modified low-OH Ti/Si hybrid polymers is also studied. These polymers are synthesized by the use of boric acid for hydrolysis and titanium ethoxide, along with fluoroaryl functionalized alkoxysilane precursors for condensation. Homogenous films are made from the sol phase fluids and photolithographic experiments are conducted to fabricate waveguides. / Durant la dernière décennie, les matériaux polymères hybrides organique-inorganiques fluorés ont attiré une attention considérable en raison de leurs potentiels comme guides d’ondes optiques. Certains exemples ont demontré leurs efficacités en tant que filtres optiques accordables, commutateurs, doubleurs, coupleurs directionnels, et modulateurs. Notre étude s’est concentrée sur la synthèse et la polymérisation d’une série de monomères d’alkoxysilane fonctionnalisés par différents groupements fluorés. Ces monomères ont été préparés en vue d’obtenir des caractères bien définis tel que l’indice de réfraction, la transparence optique, la perte optique, la flexibilité mécanique, la stabilité thermique et la simplicité de préparation. L’hydrolyse et la condensation de ces monomères ont été menées en présence de différents ratios molaires de H2O:Si afin de suivre la formation des enchaînements siloxanes à partir d’alkoxysilanes fonctionnalisés par des groupements aromatiques fluorés via le procédé sol-gel. Ces résultats ont été examinés par spectroscopie RMN. Une voie non-hydrolytique pour la synthèse de matériaux polymères Ti/Si hybrides, modifiés organiquement et à fonctionalité–OH réduite, a été également étudiée. Ces polymères ont été synthétisés grâce à l’hydolyse en présence d'acide borique et condensation en présence d’éthoxide de titane, avec des précurseurs d’alkoxysilane fonctionnalisés par des groupements aromatiques fluorés. Des films homogènes ont été préparés de ces fluides sol phase et des études photolithographiques ont été conduites pour la fabrication de guides d’ondes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40835 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Djeghelian, Hagop |
| Contributors | Mark P Andrews (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Chemistry) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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