Cinétique de l’oxydation de l’hydrate d’hydrazine et d’autres combustibles sans carbone sur électrode de nickel
Langue Anglais
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Auteur : Vorms, Evgeniia
Date de soutenance : 28-01-2025

Directeur(s) de thèse : Savinova, Elena R. - Chatenet, Marian - Bonnefont, Antoine

Président : Dubau, Laetitia
Rapporteur(s) : Koper, Marc T. M. - Krewer, Ulrike
Membre(s) du jury : Oshchepkov, Alexandr - Melin, Frédéric

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

Mots-clés libres : Nickel, Réaction d'oxydation de l'hydrazine (HHOR), Réaction d'oxydation du borohydrure (BOR), Réaction d'oxydation de l'ammoniac-borane (ABOR), Modélisation cinétique, Théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), Substitution isotopique, Spectrométrie de masse électrochimique différentielle (DEMS)
Mots-clés :
  • Nickel
  • Théorie de la fonctionnelle de densité
  • Spectrométrie de masse
Résumé : La production d'énergie électrochimique à partir de combustibles sans carbone a récemment suscité un grand intérêt. Ce manuscrit se concentre sur l'étude du mécanisme de la réaction d'oxydation de l'hydrazine (HHOR) sur des électrodes de Ni et le compare avec ceux des réactions d'oxydation du borohydrure et de l’ammoniac-borane (BOR, ABOR). Les sites métalliques de Ni ont été identifiés comme les sites catalytiques pour la HHOR, la BOR et l'ABOR, tandis que la présence de sites de Ni (hydr)oxydés a un effet négatif sur l'activité sans influencer clairement le mécanisme réactionnel. Sur la base des résultats de calculs DFT, de la modélisation microcinétique et de mesures DEMS en ligne, un mécanisme de la HHOR sur Ni a été proposé. Celui-ci implique la réaction directe de l'hydrazine dissoute avec des espèces Ni-OH adsorbées, formant un intermédiaire N2Hx,ad (x<4), qui est ensuite oxydé électrochimiquement, conduisant à la formation de N2 et d’eau.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2025STRAF003
Type de ressource : Thèse