Nouvelles approches pour la caractérisation d'éléctrodes poreuses pour la réduction de O² : des structures modèles à base de platine aux structures exemptes de métaux nobles

par Xi Cheng

Thèse de doctorat en Physico-Chimie

Sous la direction de Arnaud Etcheberry et de Henri Perez.


  • Résumé

    Ce travail porte sur le développement de nouvelles approches de caractérisation d’électrodes poreuses dédiées à la réduction de O2. Elles sont établies grâce à l’élaboration de structures poreuses modèles formées par combinaison contrôlée d’électrocatalyseurs de platine greffées d’une composante organique et de nanotubes de carbone. Deux nouvelles méthodes de caractérisation sont établies : d’une part, une méthode alternative à l’utilisation d’électrodes tournantes pour la détermination de la sélectivité de la réduction de O2 et d’autre part, la détermination d’une aire spécifique d’électrode poreuse nommée S-AO2 directement reliée à la réduction de l’oxygène et qui peut être exprimée en m2/g de catalyseur, en cm2/cm3 de couche active ou en cm2/cm3/g de catalyseur. Une détermination de ce paramètre est établie sur des structures poreuses exemptes de platine, réalisée à partir de nanotubes azotés, pour lesquels une étude des sites actifs en réduction de O2 est également présentée.

  • Titre traduit

    New approaches for the characterization of porous electrodes for oxygen reduction : from platinum based structures to non-noble metal based structures


  • Résumé

    This work focus on the development of new approaches for the characterization of porous electrodes dedicated to the O2 reduction. They are established through the elaboration of model porous structure formed by controlled combination of platinum electrocatalyst grafted with organic component and carbon nanotubes. Two new methods have been established: firstly, an alternative method to use of rotating electrodes for the determination of the selectivity of the O2 reduction; secondly, the determination of a specific surface area of porous electrode named S-AO2 which is directly related to the O2 reduction and which can be expressed in m2/g of catalyst, in cm2/cm3 of active layer or in cm2/cm3/g of catalyst. A determination of this parameter has been established on platinum-free porous structure based on nitrogen doped nanotubes, for which a study of the active sites for the O2 reduction is also presented.

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  • Détails : 1 vol. (215 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 205-215

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