Modification de nanotubes de TiO2 pour la production d’hydrogène par photodissociation de l’eau sous lumière solaire
Langue Français
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Auteur : Gross, Pierre-Alexandre
Date de soutenance : 21-11-2014

Directeur(s) de thèse : Keller, Valérie - Savinova, Elena R.

Président : Planeix, Jean-Marc
Rapporteur(s) : Garciá, Hermenegildo - Girault, Hubert H.
Membre(s) du jury : Sutter, Eliane

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie physique
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Photoélectrocatalyse, Photodissociation de l’eau, Hydrogène, Nanotubes de TiO2, Anodisation électrochimique, Co-dopage, Synthèse polyol, Nanoparticules d’Ag, Plasmons de surface
Mots-clés :
  • Nanotubes
  • Oxyde de titane
  • Photodissociation
  • Photocatalyse
  • Électrocatalyse
Résumé : Ce travail de thèse traite de la production d’hydrogène par le procédé de photoélectrocatalyse en utilisant une photoanode à base de nanotubes de TiO2 verticalement alignés. L’utilisation du TiO2 étant limité pour des applications solaires en raison de son large gap, il est nécessaire de le modifier. Deux approches sont proposées pour modifier les nanotubes de TiO2 et leur permettre d’absorber la lumière visible. La première est une modification chimique du TiO2 par co-dopage cationique-anionique (Ta-N) ou (Nb-N). Les cations sont insérés durant la croissance des nanotubes grâce à une approche inédite, et l’azote est inséré durant le traitement thermique. Ceci a pour effet la formation d’orbitales hybrides qui entraîne une réduction du gap et une activité sous lumière visible, tout en permettant une stabilité de la structure. La seconde approche consiste à déposer des nanoparticules d’Ag sur la surface des nanotubes de TiO2. Grâce au contrôle de la morphologie des nanoparticules d’Ag, leur résonnance plasmonique permet de stimuler l’absorption du TiO2 et ainsi d’augmenter son rendement à la fois sous lumière UV et sous lumière visible.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2014STRAF053
Type de ressource : Thèse