Etude des proprietes electrochimiques de couches minces de diamant dope et de carbone amorphe : application a la reduction des nitrates et au depot metallique

par FAYCAL BOUAMRANE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Abderrahmane Tadjeddine.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le but de ce travail de these a ete de faire une etude comparative des proprietes electrochimiques de couches minces de diamant et de couches minces de carbone amorphe diamante realisees par plusieurs techniques de depot en phase vapeur (chemical vapor deposition : cvd), sous des conditions de fabrication (melange gazeux, substrat, temperature) et de dopage variees. Les couches minces de diamant sont obtenues par hfcvd (filament chaud cvd) et mpcvd (plasma micro-onde cvd). Les couches minces de carbone amorphe sont obtenues par ablation laser. Pour comparer l'activite electrochimique de ces echantillons, trois reactions test ont ete selectionnees. La premiere consiste a realiser une etude voltammetrique classique dans une solution de kcl (0,1 m) et deux applications dans le domaine de l'environnement ont ete choisies : la reduction des nitrates et le depot metallique (cuivre). Afin de comprendre l'origine de ces proprietes electrochimiques, une caracterisation systematique des couches minces est necessaire. Un ensemble de techniques d'analyse complementaires a ete utilise, a savoir la microscopie electronique a balayage, la profilometrie, la spectroscopie de photoelectrons (xps), la spectroscopie infrarouge par transformee de fourier (ftir) et la spectroscopie d'absorption des rayons x (xanes). Ces electrodes montrent une tres bonne stabilite electrochimique, un domaine de potentiel avant la reduction de l'eau important et une faible evolution du dihydrogene. La reduction des nitrates est realisee en milieu basique (koh 1m) et en milieu neutre. De l'ammoniaque est detectee comme produit final. Il existe une difference de plus de deux ordres de grandeur entre les reactivites des differentes electrodes. Le depot de cuivre en milieu acide a ete realise et un depot en sous potentiel est observe (cependant il ne represente que quelques pourcents de monocouche). Le depot en sous potentiel semble avoir lieu sur des sites particuliers (impuretes ou defauts) et il est necessaire de proceder au prealable a une polarisation negative de l'electrode.


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Informations

  • Détails : 224 P.
  • Annexes : 123 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013195
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