Mousses métalliques microporeuses pour l'électrocatalyse : étude par spectrométrie de masse électrochimique différentielle
Langue Anglais
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse confidentielle jusqu'au 01/12/2026.
  • Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01/12/2026 (communication intranet).
 
Auteur : Sun, Jing
Date de soutenance : 07-12-2023

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 : Électrodes poreuses 3D, Déposition électrochimique en présence des bulles d'hydrogène dynamiques, DEMS, Électroréduction des nitrites/nitrates, Oxydation du glucose, Capteur de glucose
Mots-clés :
  • Nitrites
  • Nitrates
  • Glucose - Oxydation
Résumé : Le travail effectué durant cette thèse porte sur la synthèse par déposition électrochimique, en présence des bulles d’hydrogène dynamiques, de mousses poreuses métalliques 3D avec des pores à l'échelle micrométrique et nanométrique. De cette manière, une mousse d’Ag, des mousses binaires Ag100-xCux, des mousses de Cu, une mousse de Ni et une mousse binaire NiCu, ont été préparées. La spectrométrie de masse électrochimique différentielle (DEMS) a été utilisée comme outil principal pour étudier ces matériaux, en détectant les produits gazeux. La mousse d’Ag a été utilisée comme catalyseur pour la réduction des nitrites dans des conditions acides. Les résultats DEMS ont révélé que les potentiels correspondants aux réactions intermédiaires sont au moins 300 mV plus positifs dans le cas de la mousse par rapport à une électrode sans structure poreuse (plane). Une série de mousses Ag100-xCux avec différentes compositions Ag/Cu ont été utilisées comme catalyseurs pour la réduction des nitrates dans des conditions acides. En combinant DEMS et la spectrométrie UV-Vis, la mousse Ag88Cu12 a montré des résultats exceptionnels: i) cette mousse permet de produire le plus d'ammoniac (efficacité faradique de 77%); ii) c’est la seule mousse montrant la production de l'hydroxylamine (efficacité faradique de 15%); iii) c’est enfin la seule mousse montrant uniquement à l’état de traces l'oxyde nitreux et le diazote. La mousse de Ni, la mousse de Ni79Cu21 et la mousse de Cu ont été utilisées comme catalyseurs pour l’oxydation du glucose (GOR) et comme capteurs pour la détection du glucose. Les résultats DEMS ont révélé que l'efficacité faradique du GOR est de 100% pour la mousse binaire, contrairement à 60% pour les mousses de Ni et de Cu. Le traitement à l'ozone est une méthode efficace pour augmenter considérablement la sensibilité de la mousse Ni79Cu21, atteignant la valeur de 1,135 mA cm-2 mM-1 à 1,460 V vs. RHE.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2023STRAF053
Type de ressource : Thèse