Etude des interactions entre polyoxometallates et divers materiaux d'electrode

par SOPHIE GERSCHWILER

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Louis Nadjo.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

De nombreuses etudes concernant les polyoxometallates ont montre que leur electrochimie est relativement complexe et depend de plusieurs parametres tels que la nature du materiau d'electrode, la composition du milieu etc. Les heteropolyanions et isopolyanions sont egalement connus pour leurs excellentes proprietes catalytiques. En particulier des travaux anterieurs effectues au laboratoire ont decrit l'efficacite catalytique, vis a vis de diverses reactions, de materiaux d'electrode modifies par electrodeposition a l'aide de ces composes. L'existence d'une adsorption faible des heteropolyanions precedant leur electrodeposition avait deja ete soupconnee au laboratoire. Mais, si quelques travaux theoriques comme ceux de wopschall et shain concernent l'adsorption faible sur des materiaux d'electrode, il n'existe pas, a notre connaissance, d'etude experimentale complete du phenomene. Aussi, le travail propose au cours de cette these consiste-t-il a trouver les isothermes d'adsorption adequats pour decrire ces adsorptions faibles et a les introduire dans un traitement theorique de la voltammetrie cyclique. L'etude experimentale qualitative par voltammetrie cyclique, puis quantitative par chronocoulometrie a double saut de potentiel, porte sur l'adsorption de ces composes sous leur forme oxydee et/ou celle des produits reduits correspondant a leurs divers stades de reduction. Apres determination de la surface reelle des electrodes, les etudes sont realisees sur les differents materiaux solides (carbones vitreux, or et platine) dans plusieurs electrolytes afin d'illustrer le role de ces parametres dans le processus d'adsorption faible. La confrontation des resultats experimentaux issus de la voltammetrie cyclique avec les modeles theoriques precedemment etablis est realisee. Les resultats sont egalement compares a ceux obtenus d'une part par chronocoulometrie a double saut potentiostatique et d'autre part par la microbalance a cristal de quartz couplee in-situ a l'electrochimie. Avec cette derniere technique plus recente, les proprietes de quelques produits reduits a des stades eleves sont aussi decrites, l'objectif etant d'identifier les precurseurs de catalyseurs deposes par electroreduction.

Titre traduit

Interactions between polyoxometalates and various solid electrodes

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