Réduction électrocatalytique des NOx sur des nanoparticules métalliques stabilisées par des polyoxométallates
Langue Anglais
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse confidentielle jusqu'au 11/11/2019.
 
Auteur : Yang, Shu
Date de soutenance : 10-11-2017

Directeur(s) de thèse : Ruhlmann, Laurent - Bonnefont, Antoine

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
École doctorale : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Nanoparticules, Cuivre, Argent
Mots-clés :
  • Polyoxométallates
  • Électrocatalyse
  • Nitrates
  • Nitrites
  • Réduction (chimie)
Résumé : L’objet de ce travail est de développer des nouveaux catalyseurs pour réduire les ions nitrites (NO2- /HNO2) et nitrates (NO3-) dans l’eau en étudiant les facteurs qui vont influencer leurs réductions catalytiques. On a montré que la présence de polyoxométallates (POMs) permet d’améliorer les propriétés catalytiques de l’électrode de Cu et d’Ag pour la réduction de ions nitrate et nitrite avec des conditions adaptées. Par la suite, des nanoparticules du cuivre (Cu@POM) ou d’argent (Ag@POM) ont été préparées par électroréduction of CuPOM in situ ou photocatalyse en présence d’ions POMs et Ag(I) respectivement. Leurs propriétés électrocatalytiques ont été étudiées. Six différents polyoxométallates substitués par des atomes de Cu(II) (CuPOMs) ont montré de bonnes activités pour la réduction de nitrite à pH 1 et à pH 5. Deux activités sont observées : au potentiel de la réduction de CuII et au potentiel de réduction des W(VI) du POM. Quant à la réduction du nitrate, [Cu4(H2O)2(P2W15O56)2]16- et [(A-β-SiW9O34)Cu4(OH)3(H2O)(H3N(CH2)3COO)2]3 5- peuvent catalyser la réduction du nitrate à un potentiel au-delà de la réduction du Cu(II) à la réduction des W(VI). Par contre, dans le cas de [(SbW9O33)2{Cu(H2O)}3]12– aucune électrocatalyse n’est observée. Cela indique que le type de POM influence les propriétés catalytiques des nanoparticules. Pour le système Ag@POM photoréduit, un catalyseur hétérogène est préparé et stabilisé par une couche de Nafion. Les nanoparticules Ag@POM sont actives pour la réduction du nitrite et du nitrate et possèdent une activité meilleure que celle mesurée pour l’électrode d’Ag seule. Dans la dernière partie, une étude préliminaire de polyoxométallates encapsulés dans les ‘Metal-Organic Framworks’ (MOFs) e st présentée. L’entité POM conserve ses propriétés électrochimiques et électrocatalytiques pour la réduction de nitrite après immobilisation dans la cage MOF.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2017STRAF056
Type de ressource : Thèse