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des thèses françaises
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SECM à haute résolution temporelle pour l'étude de processus électrocatalytiques
| Auteur / Autrice : | David Khamis |
| Direction : | Eric Mahé |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Électrochimie |
| Date : | Soutenance en 2011 |
| Etablissement(s) : | Paris 6 |
Mots clés
Résumé
De nos jours, l'industrie de la catalyse a besoin de comprendre ce qui se passe à l'échelle moléculaire pour améliorer un procédé à l'échelle industrielle. L'analyse locale montre une grande capacité dans ce domaine, particulièrement le SECM (Scanning Electrochemical Microscopy) ou microscopie électrochimique, une technique locale fréquemment appliquée aux études d'électrocatalyse ces dernières années. Dans ce travail, la fabrication d’ultramicroélectrodes (UME) sondes de 300 nm et leurs caractérisations a été entreprise. Des courants limites de diffusion de l’ordre de 70 pA ont pu être mesurés. Le coefficient de diffusion de plusieurs médiateurs redox a été déterminé. L'électrogénération du peroxodisulfate à partir du H2SO4 concentré sur des réseaux de microélectrodes de diamant dopé (BDD-MEA) a été étudiée. Le peroxodisulfate est détecté au voisinage de la microélectrode génératrice en BDD, avec la sonde en or du SECM, seulement quand le potentiel du réseau est supérieur à 2,1 V vs. AgCl/Ag. L'intérêt principal du travail avec des MEAs vient du fait que la densité et l'efficacité des courants sont comparables avec ceux observés dans la production industrielle du peroxodisulfate. Les études locales montrent que la génération du peroxodisulfate est liée à la formation d’espèces activées par la surface selon un mécanisme réactionnel complexe. Ensuite, une méthode de détection photo-électrochimique basée sur des UME-fibres optiques pour étudier l'influence de radicaux libres dans ce mécanisme d’électrogénération a été développée. Enfin, une combinaison entre la voltammétrie cyclique à haute vitesse de balayage et le SECM a été faite pour réaliser des mesures transitoires