Polyoxométallates et chimie verte : molécules et matériaux nanostructurés pour la conversion de l’énergie et l’environnement

Polyoxometalates and green chemistry : nanostructured composite molecules and materials based on polyoxometalates for energy conversion and environment

• Auteur / Autrice : Rosa Ngo Biboum Bimbong
• Direction : Louis Nadjo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 27/06/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Chimie de Paris-Sud (Orsay, Essonne ; 2006-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie physique (Orsay, Essonne ; 2000-....)
• Jury : Président / Présidente : Hélène Mestdagh
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Louis Nadjo, Hélène Mestdagh, Mohamed Jouini, Arnaud Etcheberry, André Savall
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Jouini, Arnaud Etcheberry

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrocatalyse

Polyoxométallates

Photocatalyse

Mots clés libres

Chimie Verte

Électrochimie

Hydrogène

Piles à combustible

Dépollution

Matériaux nanocomposites

Green Chemistry

Electrochemistry

Photocatalysis

Polyoxometalates

Hydrogen

Fuel cell

Nanocomposites Materials

Résumé

Ce mémoire porte sur la synthèse de matériaux composites nanostructurés à base de polyoxométallates pour la conversion de l’énergie et des applications à des problèmes environnementaux. Pour atteindre ces objectifs, de nombreux composés nouveaux de cette famille d’oxydes moléculaires ont été synthétisés puis ont été associés à différentes matrices éco-compatibles dans le respect des principaux critères de la Chimie Verte. Les principales techniques d’étude sont l’électrochimie, la photochimie et la spectroscopie UV-visible. Dans le domaine de l’énergie, les catalyseurs obtenus se sont révélés très efficaces dans des réactions très importantes mais difficiles à réaliser, comme la production de l’hydrogène, la réduction de l’oxygène et l’oxydation de l’eau. De même, parmi les applications aux problèmes de dépollution, ces nanomatériaux ont montré une forte activité électrocatalytique et photocatalytique pour la réduction des oxydes d’azote, des bromates et la photodégradation d’un colorant textile toxique, l’Acide Orange 7. Les performances de ces nouveaux catalyseurs sont comparables à celles des meilleurs systèmes connus.

This thesis focuses on the synthesis of nanostructured composite materials based on polyoxometalates for energy conversion and applications to environmental problems. To achieve these goals, many new compounds of this family of molecular oxides were synthesized and were associated with different nature friendly matrices, in agreement with the main criteria of Green Chemistry. In the field of energy, the new catalysts have proved very effective in important but difficult to achieve reactions, such as producing hydrogen, oxygen reduction or water oxidation. Similarly, among applications to pollution problems, these nanomaterials have shown a strong electrocatalytic and photocatalytic activity for the reduction of nitrogen oxides, bromate and for the photodegradation of a toxic textile dye, Acid Orange 7. The performances of these new catalysts are comparable to those of the best known systems.