BOUDJAHEM Ines

La transition mondiale vers les énergies durables et les technologies de haute performance a positionné les nanomatériaux à base de carbone (CNM) comme des candidats essentiels pour le stockage de l'énergie et les applications fonctionnelles avancées. Cette thèse propose une investigation théorique approfondie, utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) complétée par des corrections de dispersion (DFT-D), afin d'évaluer les propriétés structurelles, électroniques, d'adsorption, optiques et non linéaires des CNM modifiés. Plus précisément, ce travail de recherche explore l'amélioration de la surface du graphène par dopage aux hétéroatomes afin d’ajuster ses propriétés physico-chimiques pour des applications ciblées. En outre, l'étude examine la fonctionnalisation des nanotubes de carbone à paroi simple (SWCNT) via des stratégies de co-dopage pour optimiser et renforcer leur capacité de stockage d'hydrogène. Les résultats obtenus montrent que les modifications structurelles par dopage et décoration modifient, de manière significative, le paysage électronique de ces surfaces, favorisant des énergies de liaison plus fortes et la création de sites hautement actifs. Dans l'ensemble, ce travail établit un fondement rigoureux pour le développement de matériaux avancés à base de carbone dans les domaines de l’électronique, l'optoélectronique (graphène) et du stockage de l'énergie (SWCNT).