| Titre : | Synthèse et propriétés catalytiques d’oxydes mixtes à base de Néodyme et métaux de transitions |
| Auteurs : | KHERIEF KHERIEF, Auteur ; Mahmoud Omari, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1VOL.(125p) / ill.couv.ill.en coul |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Résumé : |
L'étudeviseàdévelopperdesélectrocatalystesefficacesetdurablespourlaréactiond'évolutiondel'oxygène(OER)derésoudrelaquestiondelapénuried'énergieetdelapollution environnementale. Lapérovskite NdFe1-xNixO3a été synthétisé parlméthodsolgeletévaluéepoursonactivitéélectrocatalytiquevisàvisdel'OER.Lescatalyseurspréparésontétécaractérisésenutilisantdiversestechniques,ycompris lamicroscopieélectroniquedebalyage(SEM),laspectroscopieinfrarougedetransformationdeFourier(FTIR),ladiffractiondesrayonsX(XRD),etdesméthodesélectrochimiquestellesquelavoltamétriede balayagelinéaire(LSV),impédanceélectrochimique(EIS),etlachronopotentiométrie.LesrésultatsontmontréquelescomposésNdFe1-xNixO3calcinésà800◦Cavaientunestructurecristallineorthorhombiquepuredanstoutelagammedesubstitution,avecunemorphologiepresque sphérique. Les dimensions moyennes des cristallites ontété estimées à 19–24 ± 0,5 nm.Notamment,l'électrodeNdFe0.8Ni0.2O3adémontréuneélectroactivitésupérieure,montrantleplus bas sur le potentiel (310 mV versus RHE) nécessaire pour atteindreune densité de courantde 10 mA.cm−2, la pente Tafel la plus basse 149 mV.dec-1, et une bonne stabilité pendant 60 h.Cesrésultatsfournissentdeséclaircissementsprécieuxsurl'avancementetlaconceptiond'électrocatalystesdehautepourlesapplicationsdeconversionetdestockag d'énergie durables. |
| Sommaire : |
ntroduction générale……………………………………………………………………………1 Références…………………………………………………………………………………….…3 CHAPITRE I : Étude bibliographique I.1. Cristallochimie des oxydes a structure pérovskite……………………………………....……9 I.1.1. Introduction…...………………………………………………………………………..…...9 I.1.2. Structure pérovskite idéale……………………………………………………………….…9 I.1.3. Distorsions de la structure idéale…………………………………………………………..11 I.1.4. Valence des cations A et B……………………………………………...………………….12 I.1.5. Stabilité de la structure…………………………………………………………...……......13 I.2. La non stœchiométrie dans la structure cristalline……………………………………......…15 I.2.1. Types de defaults ponctuels……………...………………..…………………………….…15 I.2.1.1. Défauts intrinsèques………………………………………………………..……...….…15 I.2.1.2. Défauts extrinsèques…………………………………………………………….....……17 I.3. Utilisation des oxydes mixtes dans la catalyse hétérogène…………………….……….…..17 I.4. Piles à combustible……………………………………………………………………….…18 I.4.1. Les piles à combustible à oxyde solide (SOFC)……………………………………..……19 I.4.2. Les composants d'une cellule SOFC…………………………………………………..….21 I.4.2.1. Electrolyte…………………………………………………………………………..… ..21 I.4.2.2. Anode……………………………………………………………………………..…… .22 I.4.2.3. Cathode…………………………………………………………………………..…… . 22 I.4.3. Réduction de l’oxygène à la cathode………………………………………………..….…23 Chapitre II : Méthodes de préparation et techniques de caractérisation I.1. Introduction…………………………………………………………………………………31 II.2. Méthode de synthèse………………………………………………………………………..31 II.2.2. La méthode sol-gel………………………………………………………………………..31 II.2.3. Principe………………………………………………………………...………………….31 II.2.4. Avantages et inconvénients du procédé Sol-gel……………………….………………….36 II.3. Caractérisations physico-chimiques………………………………………….……………..36 II.3.1. Diffraction des rayons X- Méthode des poudres…………………………….……………36 I.3.1.2. Principe d’obtention des spectres………………………………………………………..37 II.3.1.2. Evaluation de la taille moyenne des cristallites………….…………………………..…41 II.3.2 Spectroscopie infrarouge……………………………………………………………….….42 II.3.3. Microscopie électronique a balayage (MEB)………………………………………….….43 II.3.4. Adsorption- désorption d’azote………………………………….…………….……….…44 II.4. Mesures électrochimiques……………………………………………………….……….…46 II.4.1. Techniques électrochimiques expérimentales utilisées……………………………….…..46 II.2.4.1.1. Les électrodes…………………………………………………………………………47 II.4.1.2. La solution électrolyte…………………………………………………………….….…48 II.4.2. Procédures électrochimiques……………………………….……………………....……..48 II.4.2.1. Analyse par voltamétrie linéaire de balayage………….……………………………..…49 II.4. 2.2. Polarisation linéaire…………………………………………….………………………50 II.4. 2.3 La spectroscopie de l'impédance électrochimique………………………………..…….51 II.4.2.4. Chronopotentiométrie (CP)……………………………………………………………..52 CHAPITRE III : Résultats et discussion III.1. Introduction……………………………………………………………………...…………56 III.2. Procédure expérimentale………………………………………………….………………..57 III.2.1. Synthèse des échantillons…………………………………………..……..……………..57 III.2.2. Techniques de caractérisation…………………………………………..………………..59 III.2.3. Préparation de l’électrode de travail…………………………………….……………….59 III.3. Résultats et discussion…………………………………………………….……………….60 III.3.1. Diffraction des rayons X………………………………………………….…………...…60 III.3.2. Spectroscopie infrarouge…………………………………………….…………………..62 III.3.3. Caractérisation structurelle et morphologique…………………………….……………..64 III.3.3.1 Taille des cristallites de la pérovskite…………………………….…………………….66 III.4. Etude électrochimique……………………………………………………………………..67 III.4.1. Voltamètrie de balayage linéaire………………………….……………..……………….67 III.4.2. Cinétique des courbes de polarisation…………………………..……………..…………69 III.4.3. La spectroscopie de l'impédance électrochimique ………………………………………71 III.4.4. Stabilité électrochimique…………………………………………...……………………74 Conclusion générale………………………………………………………………...……………75 |
| Type de document : | Thése doctorat |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TCH/119 | Théses de doctorat | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
