Réduction électrocatalytique du dioxygène sur des macrocycles de métaux de transition électropolymérisables

par Omar El Mouahid

Thèse de doctorat en Chimie appliquée

Sous la direction de Pierre Crouigneau.

Soutenue en 1997

à Poitiers .


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  • Résumé

    L'objectif de ce travail est de rechercher de nouveaux types d'electrodes stables, ne contenant pas de metaux precieux et actives vis a vis de la reduction du dioxygene. Le domaine d'application de ces travaux concerne les piles a combustible. Ces electrodes sont obtenues par electropolymerisation directe de macrocycles de metaux de transition sur une electrode de carbone vitreux. Les monomeres utilises dans ce travail sont la phtalocyanine de cobalt (cotapc) et les porphyrines de cobalt (cotapp) ou de fer (fetapp), possedant des groupements anilines. La synthese complete des trois macrocycles cites ci-dessus constitue la premiere partie de ce travail. L'electropolymerisation est realisee par voltammetrie cyclique. Les electrodes de poly(cotapc) semblent etre les plus actives vis a vis de la reduction du dioxygene. Les processus mettent en jeu 4 electrons a la fin de la vague de reduction, c'est a dire conduisent a la formation de h#2o. En outre, ces electrodes sont relativement stables en milieu acide. Dans le cas des electrodes de poly(cotapp) et de poly(fetapp), la reduction du dioxygene s'arrete a 3 electrons formation d'eau (4 electrons) et de peroxyde d'hydrogene (2 electrons). De plus, les electrodes sont instables en milieu acide. L'evaluation de l'effet de divers parametres experimentaux tels que la temperature, le ph de l'electrolyte et la pression partielle de o#2, ainsi que les etudes spectroscopiques uv-visible de reflexion differentielle, ont permis d'elucider les mecanismes reactionnels. En particulier, les resultats obtenus par spectroscopie (suvrd) ont permis de suivre le degre d'oxydation de l'ion metallique central au cours des processus de formation des films et de reduction du dioxygene sur ces electrodes modifiees.

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Informations

  • Détails : [10], 148 p
  • Annexes : 118 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
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  • Cote : TS 97/POIT/2274
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