Nouveaux matériaux d'électrode pour la production d'hydrogène par des catalyseurs moléculaires

par Andrew Bagnall

Projet de thèse en Chimie inorganique et Bio inorganique

Sous la direction de Vincent Artero et de Leif HAMMARSTRöM.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes en cotutelle avec l'Université d'Uppsala , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Le projet de thèse vise à la préparation de nouveaux matériaux de (photo)cathode micro- et nanostructurés pour la production d'hydrogène, incorporant des catalyseurs moléculaires. Pour celà, la fonctionalisation de ces derniers par des fonctions de couplage ciblées (azoture, esters activés) sera réalisée. Leur greffage sur différents matériaux d'électrode (nanotubes de carbone, oxydes conducteurs transparents...) ou des polymères conducteurs adéquats sera ensuite entreprise. L'activité de production d'hydrogène de ces électrodes sera ensuite évaluée grâce à des techniques (photo)électrochimiques couplées à de la chromatographie gazeuse. Finalement, des méthodes de dépôt par spray et d'impression à grande échelle seront développées pour obtenir des matériaux de cathode de surface conséquente, qui seront intégrés dans un dispositif complet.

  • Titre traduit

    Novel electrode materials for hydrogen production based on molecular catalysts


  • Résumé

    The PhD project will focus on the preparation of novel micro- to nanostructured (photo)cathode materials for hydrogen production, incorporating molecular H2-evolving catalysts. For this purpose, derivatization of selected platforms with suitable coupling functions (azide, activated ester groups) and anchoring groups (carboxylic or phosphonic acids, pyrene moiety) will be undertaken. Their grafting onto various electrode substrates (carbon nanotubes, transparent conducting oxides…) or suitable conducting polymers will then be achieved. The hydrogen production activity of the resulting electrodes will be assessed using (photo)electrochemical techniques coupled to chromatography; mechanistic analysis will be conducted using advanced spectroscopic techniques. Scalable inkjet and spray-coating methodologies will be developed to obtain large area cathode materials that will be implemented in a complete device.