Electrolyse de l'eau à membrane : étude des électrodes et d'une cellule de test

par Françoise Andolfatto

Thèse de doctorat en Électrochimie

Sous la direction de R. DURAND.

Soutenue en 1993

à Grenoble, INPG .

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  • Résumé

    L'oxyde d'iridium a ete etudie comme catalyseur de degagement d'oxygene et d'hydrogene en milieu acide. Ce catalyseur est prepare par decomposition thermique d'un sel de chlorure d'iridium sous un courant d'air. Une etude bibliographique et experimentale des conditions de preparation a ete faite afin d'obtenir des performances optimales. Ses proprietes electrocatalytiques sont tres bonnes en degagement d'oxygene. Le mecanisme du degagement d'hydrogene sur ce catalyseur en milieu acide a ete determine a partir de courbes de tafel et de diagrammes d'impedance: il est du type volmer-heyrovsky, avec une possibilite de limitation par la diffusion de l'hydrogene moleculaire forme aux faibles densites de courant. Aux fortes densites de courant, la limitation est due a l'etape d'heyrovsky. Sa grande aire active et sa faible sensibilite a l'empoisonnement en presence de cations metalliques en font un catalyseur possible du degagement d'hydrogene en milieu acide (solution aqueuse ou membrane). Une etude theorique et experimentale de certaines proprietes des membranes echangeuses de cations a montre que ces proprietes ne sont pas sans consequence sur les performances d'un electrolyseur d'eau, utilisant une telle membrane comme electrolyte solide: une variation de la conductivite est possible en cours de fonctionnement et lors d'une utilisation en milieu pollue, on note un enrichissement de la membrane en cations polycharges. Les performances des catalyseurs, platine ou oxyde d'iridium sont similaires a celles en milieu sulfurique. Une cellule formee d'un composite iro#2/nafion a fonctionne pendant plus de 7000 heures en laboratoire, et sa comparaison avec une cellule a base de platine valide le choix de ce catalyseur pour l'electrolyse de l'eau. L'ensemble de ces travaux a permis d'etudier et d'optimiser un mini-pilote d'electrolyse de l'eau

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  • Détails : 187, 11 p

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Cote : TS 93/INPG/0050
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