Electrocatalyse de la réduction du dioxygène sur des électrodes modifiées par des polymères de macrocycles de métaux de transition

par Patrice Convert

Thèse de doctorat en Chimie théorique, physique, analytique

Sous la direction de Claude Lamy.

Soutenue en 1999

à Poitiers .


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  • Résumé

    Cette etude vise la determination de catalyseurs capables de reduire o 2, stables en milieu acide et insensibles au methanol afin de remplacer le platine dans une pile a combustible (pac) methanol / air. Deux types de complexes de metaux de transition ont ete synthetises : des aminophenylporphyrines (metallees par vo, mn ou co) et des tetraazaannulenes (taa). Les electrodes de carbone vitreux (gc) modifiees par les porphyrines elaborees reduisent bien o 2 en milieu acide mais leurs proprietes catalytiques ne permettent pas d'envisager une utilisation potentielle dans une cathode de pac. L'electropolymerisation de cotaa ou fetaa sur gc forme des electrodes actives pour la reduction de o 2, le cobalt donnant la meilleure activite. Les polymerisations ont ete menees a partir de solutions aqueuses ou organiques. La caracterisation par suvrd de la croissance du film de polycotaa, realise par voltammetrie cyclique ou en appliquant un potentiel anodique constant, indique que la structure du depot est differente selon que cotaa est electropolymerise ou adsorbe sur l'electrode par contact avec une solution de monomere. Polycotaa a egalement ete electropolymerise dans une electrode volumique elaboree a partir d'une poudre de graphite et de nafion. En milieu acide, la reduction de o 2 sur polycotaa produit a la fois h 2o 2 et h 2o. Des tests chronoamperometriques en demi-pile montrent que les electrodes volumiques elaborees a partir de polycotaa conservent une activite catalytique relativement stable pour la reduction de o 2 durant plus d'une heure. Par ailleurs, la presence de meoh ne cause pas de modification notable de l'activite, contrairement a ce qui est observe avec un catalyseur a base de platine.

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Informations

  • Détails : 166 p
  • Annexes : 77 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 99/POIT/2349
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