Élaboration, caractérisation et évaluation photocatalytique de matériaux de type TiO2 dopé – graphène
Langue Français
Accéder au document

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

 
Auteur : El Marouazi, Hamza
Date de soutenance : 13-12-2021

Directeur(s) de thèse : Keller, Valérie - Janowska, Izabela

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

Mots-clés libres : Photocatalyse, Hydrogène, Biomasse, Graphène, Dioxyde de titane, Hydrothermal, Couplage photocatalyse/hydrothermal
Mots-clés :
  • Photocatalyse
  • Hydrogène
  • Biomasse
  • Graphène
  • Oxyde de titane
  • Synthèse hydrothermale
Résumé : L’évolution fulgurante du niveau de la consommation énergétique a entraîné des répercussions négatives sur la qualité de vie de l’être humain et sur l’atmosphère de notre chère planète bleue, chose qui a poussé le monde à chercher des solutions urgentes de vecteur d’énergie comme H2. Dans ce cadre, cette thèse présente des travaux visant à développer des composites à base de TiO2/graphène principalement FLG (Few Layer Graphene), par un procédé simple et vert. L’efficacité de ces composites a été étudiée vis-à-vis de la production de H2 par photo-reformage du méthanol sous lumière solaire artificielle. Les meilleures activités sont fournies par les composites avec une faible teneur en FLG (FLG’): 1,0 et (0,5) wt%, qui sont 2 à 3 fois plus efficaces que les TiO2 de référence et commerciaux. Leur activité remarquable est attribuée à une surface spécifique plus élevée, à une meilleure séparation des charges photogénérées, grâce au transport de charges accrue sur les feuillets de graphène qui forment une interface de qualité avec les nanoparticules de TiO2, mais également à des propriétés supplémentaires d'absorption de la lumière visible par FLG, à la génération de porteurs de charges et à l’amélioration des défauts/fonctionnalisation des bords des feuillets de graphène. Les meilleurs échantillons ont été étudiés pour la transformation de la biomasse en comparant trois procédés : photocatalyse, hydrothermal et leur couplage. Nous avons montré que le procédé couplé est une voie efficace pour la production de produits d’une valeur énergétique recherchée. De plus, le FLG est un matériau de choix qui permet d’atteindre des activités photocatalytiques intéressantes pour la production de H2 et pour la conversion du glucose, tout en minimisant la quantité de métal noble.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2021STRAF031
Type de ressource : Thèse