Synthèse et réactivité de nanocomposites Au / g-C3N4 / TiO2 pour la production d’hydrogène par procédé photocatalytique sous illumination solaire et visible
Syntesis and reactivity of Au / g-C3N4 / TiO2 nanocomposites for photocatalytic hydrogen production under solar and visible illumination
Photocatalyse
Photo-dissociation
H2
Composites Au / gC3N4 / TiO2
Photocatalysis
Water-splitting
H2
Au / gC3N4 / TiO2 composites
541.39
Matériaux hybrides
Photocatalyse
Photodissociation
Hydrogène (combustible)
Dans le contexte actuel d’une demande énergétique croissante associée à un appauvrissement des ressources fossiles, il devient urgent de trouver des sources d’énergies alternatives, écologiquement et économiquement viables. La photocatalyse est une voie prometteuse et innovante pour produire de l’hydrogène (H2) à partir d’énergies renouvelables. Le but est de développer des matériaux stables et efficaces pour amener le procédé à un niveau de maturité suffisant pour de possibles développements à moyen terme.Cette thèse est axée sur l’élaboration et l’optimisation de nouveaux systèmes composites nanostructurés, Au / gC3N4 / TiO2, pour la production d’hydrogène par procédé photocatalytique à partir de l’eau et de l’énergie solaire. L’aspect innovant étant d’optimiser chaque composant de manière à tirer profit des avantages de chacun, puis à surmonter leurs limitations individuelles en les associant de manière intime dans des structure hiérarchisées afin d’obtenir des taux de production d’H2 compétitifs à température ambiante sous illumination solaire et visible. Une étude comparative a également été entreprise sur le photocatalyseur commercial TiO2 P25 « Evonik ® » et met en avant l’efficacité de ces nouveaux matériaux. Pour finir, les activités photocatalytiques de ces composites ont ensuite été corrélées avec leurs propriétés physico-chimiques.
Nowadays, energy demand is constantly increasing while fossil ressources are dwindling and has become imperative to find new alternative energy sources. Photocatalysis is a promising and innovative way to produce hydrogen (H2) from renewable energies. The ai mis to develop stable and efficient materials in order to bring the process towards sufficient efficiency for possible mid-term developments. This thesis focuses on the development and optimization of new nanostructured composite systems, Au / gC3N4 / TiO2, for hydrogen produciton by water-splitting. The innovative aspect is to optimize every components in order to take advantages of each and then to intimately associate them in hierarchical structure for obtaining competitive rates of hydrogen production at room temperature under solar and visible illumination. A comparative study was also undertaken on commercial photocatalyst TiO2 P25 « Evonik ® » to highlight the efficiency of these new materials. Finally, photocatalytic activities of these composites were correlated with their physico-chemical properties.
Electronic Thesis or Dissertation
Text
fr
PDF
11295523
Université de Strasbourg
Strasbourg
2017-12-31
https://theses.hal.science/tel-01647626
application/pdf
11197342
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2017/Marchal_Clement_2017_ED222.pdf
http://www.theses.fr/2017STRAF011/abes
https://theses.hal.science/tel-01647626
https://theses.hal.science/tel-01647626
https://theses.hal.science/tel-01647626
https://theses.hal.science/tel-01647626
Marchal
Clément
1987-11-28
FR
20478767X
21110085
https://theses.fr/2017STRAF011
2017STRAF011
https://doi.org/10.70675/64ce2023z5610z4876z902fze293e164d7ef
2017-03-03
Chimie physique des matériaux
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Keller
Valérie
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
079431097
Colbeau-Justin
Christophe
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
164660518
164660518
Puzenat
Éric
MADS_MEMBRE_DU_JURY_1
15270728X
Colbeau-Justin
Christophe
MADS_RAPPORTEUR_1
164660518
164660518
Beauger
Christian
MADS_RAPPORTEUR_2
170559858
École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
CH
156504081
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
UMR 7515
157548457
255208
ddc:540
Keller
Valérie
Colbeau-Justin
Christophe
Puzenat
Éric
Colbeau-Justin
Christophe
Beauger
Christian
École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg)
PDF
11295523