Électrosorptions sur surface Pt(111) : influence des anions

par Éric Sibert

Thèse de doctorat en Électrochimie

Sous la direction de Robert Durand.

Soutenue en 2000

à Grenoble INPG , dans le cadre de École doctorale matériaux et génie des procédés (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'électrochimie et de physicochimie des matériaux et des interfaces (Grenoble) (laboratoire) .

mots clés

• Chimie
• Chimie generale et chimie physique
• Adsorption
• Hydrogene
• Cuivre
• Electrode
• Platine
• Metal noble
• Orientation cristalline
• Monocristal
• Interface electrode electrolyte
• Solution acide
• Sulfurique acide
• Effet milieu
• Chlorure
• Sulfate
• Impedance electrode
• Spectrometrie xanes
• Spectrometrie exafs

Résumé

Nous avons etudie certains phenomenes d'adsorption electrochimique (electrosorptions) a l'interface pt(111)/electrolyte acide et l'influence des anions de la solution, d'une part en spectroscopie d'impedance d'autre part en absorption x a l'aide du rayonnement synchrotron. L'electrosorption d'hydrogene sur cette surface est un phenomene rapide qui necessite des mesures d'impedance electrochimique jusqu'au megahertz et a donc impose la mise au point d'un montage particulier. A partir de ces mesures, il a ete possible de determiner certains parametres cinetiques et thermodynamiques des reactions intervenant a l'interface electrochimique. En particulier, pour l'etat habituel, nous avons pu determiner les cinetiques associees a l'electrosorption de l'hydrogene et les valences d'electrosorption correspondantes. Pour l'etat inhabituel, nous avons demontre qu'il correspondait a l'adsorption des sulfates en milieu sulfurique. Enfin, nous avons aussi montre que la coelectrosorption de l'hydrogene et des chlorures correspondait a des interactions repulsives a la surface de l'electrode. L'absorption x (xanes et exafs) a permis d'etudier in situ l'adsorption de monocouches ou de sub-monocouche de cuivre sur un substrat monocristallin de type pt(111). Les mesures ont ete realisees au seuil k du cuivre, par fluorescence avec un detecteur tres sensible. A partir de l'analyse des donnees acquises a l'esrf, il a ete possible de fournir un modele structural de l'interface electrochimique lors des depots d'adatomes de cuivre en presence de sulfates ou de chlorures.

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