Développement d'une chambre de transfert entre l'ultra-haut vide et le milieu électrolytique : application à des surfaces Pt / W (111) nanostructurées

Self-organized Pt/W(111) nanopyramides : model surfaces for PEM fuel cells electrocatalysts

• Auteur / Autrice : Mohammad El Jawad
• Direction : Bruno Gilles
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux, mécanique, génie civil, électrochimie
• Date : Soutenance le 11/02/2011
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Sciences et Ingénieurie des Matériaux et des Procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INGENIERIE- MATERIAUX MECANIQUE ENERGETIQUE ENVIRONNEMENT PROCEDES PRODUCTION
• Jury : Président / Présidente : Claude Henry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Gilles, Ricardo p. Nogueira, Spyridon Zafeiratos, Frederic Maillard, Claude Nava
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Elena r. Savinova, Patrice Pognan, Eric Wehrli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrochimie industrielle

Mots clés libres

Nano-facettage

Nanopyramides

Système de transfert

Preparation et caractérisation physique et électrochimique des surfaces Pt/W(111) nanostructurées

Ultra haut vide

Voltampérométrie cyclique

Épitaxie par jets moléculaire

Nanofaceting

Nanopyramids

Transfer system

Preparation and characterization (physical and electrochemical) of Pt/W(111)

Ultra high vacuum

Cyclic voltammetry

Molecular beam epitaxy

Résumé

Nous avons développé un système de transfert des surfaces monocristallines préparées sous ultra-haut vide (UHV) vers un milieu électrolytique pour effectuer des mesures voltampérométriques. Ce système original très compact comprend une valise sous vide et une cellule électrochimique dédiée. Le système a été testé avec succès sur des surfaces monocristallines de platine, en particulier la surface Pt(111) très sensible à la qualité de la préparation sous UHV. Puis nous avons utilisé ce système pour caractériser les propriétés électrochimiques du système Pt/W(111) avec d'une part l'effet des contraintes élastiques pour les couches ultra-minces planaires de Pt épitaxié ainsi que la stabilité en milieu électrolytique de nano-pyramides obtenues par déstabilisation en température des surfaces Pt/W(111). Ce travail ouvre des perspectives intéressantes pour l'étude électrochimiques des surfaces modèles préparées sous UHV.

In this work, we developed a system for transferring single crystal surfaces prepared in ultra-high vacuum (UHV) to an electrolytic medium where voltammetric measurements are carried out. This unique system includes a compact vacuum chamber and its dedicated electrochemical cell. The system was successfully tested on platinum single-crystal surfaces; in particular the Pt (111) surface which is well known for it's sensitive to the quality of the preparation under UHV. Then we used this system for characterizing the electrochemical properties of the Pt / W (111) system, both the effect of elastic strain of ultrathin epitaxial planar Pt films and the stability of nano-pyramids obtained after a temperature annealing of the planar Pt / W (111) system. This work opens up interesting perspectives for the study of electrochemical model surfaces prepared in UHV.