Note ABES Études par spectrométrie de masse électrochimique différentielle (DEMS) de la réduction des nitrites catalysée par les polyoxométallates, une électrode d'argent et des matériaux hybrides à base de liquide ionique Differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) studies of nitrite reduction catalyzed by polyoxometallates, silver electrode, and ionic liquid-based hybrid materials Electroréduction des nitrites Polyoxométalates Spectroscopie de masse électrochimique différentielle (DEMS) Etudes cinétiques Synergie Nanoparticules d'Ag Liquide ionique Matériaux hybrides Nitrite electroreduction Polyoxometalates Differential Electrochemical Mass Spectroscopy (DEMS) Kinetic studies Synergy Ag nanoparticles Ionic liquid Hybrid materials 540 Polyoxométallates Spectrométrie de masse Électrochimie Cinétique chimique Nanoparticules d'argent Poly(liquide ionique)s Matériaux hybrides La réduction électrochimique du nitrite est catalysée, entre autres, par les polyoxométallates (POMs), une classe d'agrégats d'oxydes métalliques inorganiques solubles en milieu aqueux. Le travail effectué dans cette thèse est axé sur l'étude des produits de la réaction par la technique « Spectrométrie de masse différentielle couplée à l’électrochimie » (DEMS). Les produits gazeux sont l’oxyde nitrique (NO) et l’oxyde nitreux (N2O) et leur potentiel de formation est étroitement lié aux propriétés électrochimiques des POMs sélectionnés. La modélisation microcinétique a été utilisée pour établir une hiérarchie des efficacités électrocatalytiques d'une série de POMs du type Keggin où la charge du POM a été modulée. Un mécanisme de réaction impliquant HNO comme intermédiaire est fortement soutenu par les résultats obtenus. Dans une deuxième partie, la catalyse en tandem entre les POMs et une électrode de travail en argent a été étudiée. Les études DEMS ont mis en évidence la synergie entre les deux systèmes, responsable pour la diminution de la surtension nécessaire à la formation du N2O. Le mécanisme de réaction implique un intermédiaire de type HN2O2 adsorbé sur l’électrode d’argent. La dernière partie décrit la catalyse hétérogène réalisée par une série de POMs hybrides obtenus en remplaçant les contre- cations par un cation issu du liquide ionique. Les résultats DEMS sont inattendus car la surtension nécessaire à la formation du N2O est encore diminuée. The electrochemical reduction of nitrite is catalyzed by polyoxometalates (POMs), a class of inorganic metal oxide aggregates soluble in aqueous media. This thesis is focused on the study of the reaction products detected by the technique "Differential Electrochemical mass spectrometry" (DEMS). The gaseous products are nitric oxide (NO) and nitrous oxide (N2O) and their formation potential is closely related to the electrochemical properties of the selected POMs. Microkinetic modeling was used to establish a hierarchy of electrocatalytic efficiencies of a series of Keggin-type POMs where the POM charge was modulated. The reaction mechanism involves HNO as intermediate species. In a second part, tandem catalysis between POMs and a silver working electrode was studied. DEMS studies have highlighted the synergy between the two systems, responsible for the reduction of the overvoltage necessary for the formation of N2O. The reaction mechanism involves the HN2O2 dimer adsorbed on the silver surface. The last part describes the heterogeneous catalysis achieved by a series of hybrid POMs obtained by replacing the counter-cations with a cation from the ionic liquid. The DEMS results are unexpected because the overvoltage necessary for the formation of N2O is further reduced. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 8715066 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04368447 application/pdf 8663025 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/Zhou_Yulin_2022_ED222.pdf http://www.theses.fr/2022STRAF021/abes https://theses.hal.science/tel-04368447 https://theses.hal.science/tel-04368447 https://theses.hal.science/tel-04368447 https://theses.hal.science/tel-04368447 https://theses.hal.science/tel-04368447 Zhou Yulin 1994-04-04 FR 266783376 0EFB1U05LN5 21922116 4200003 https://theses.fr/2022STRAF021 2022STRAF021 https://doi.org/10.70675/f8f3ef23z41b6z4e4cz9cd9zf5f8ea416a6a 2022-11-10 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ruhlmann Laurent MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 12334283X Bonnefont Antoine MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 063051206 Mialane Pierre MADS_PRESIDENT_DU_JURY 147048656 Melin Frédéric MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 117208582 Debiemme-Chouvy Catherine MADS_RAPPORTEUR_1 074301799 Costentin Cyrille MADS_RAPPORTEUR_2 147057051 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504081 Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 15677738X 93771 ddc:540 Ruhlmann Laurent Bonnefont Antoine Mialane Pierre Melin Frédéric Debiemme-Chouvy Catherine Costentin Cyrille École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de chimie (Strasbourg) PDF 8715066 restriction 2022-11-10 2023-12-31 restriction 2022-11-10 2023-12-31