Synthèse de colorants organiques pour la production photo(électro)catalytique d'hydrogène à partir de l'eau

par Anthonin Moinel

Projet de thèse en Chimie organique

Sous la direction de Murielle Chavarot-kerlidou et de Renaud Demadrille.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (laboratoire) depuis le 21-10-2019 .


  • Résumé

    Le projet de cette thèse porte sur le stockage de l'énergie solaire via la production photo(electro)catalytique d'hydrogène à partir de l'eau. Pour se faire, des dyades moléculaires composées d'un colorant couplé à un catalyseur de production d'hydrogène seront synthétisées. Une majeure partie du projet sera consacrée à la synthèse de colorants organiques dont les structures auront été réfléchies pour une absorption de photons accrue et un apport efficace d'électrons vers le catalyseur. Le design des catalyseurs sera réalisé par l'équipe SolHyCat en collaboration sur ce projet. Le couplage des colorants avec les catalyseurs sera réalisé au laboratoire. Les caractérisations structurales et les propriétés opto-électroniques des colorants comme des dyades moléculaires seront également mesurées au laboratoire. La dernière partie du projet porte sur la réalisation des dispositifs opérants de production d'hydrogène qui consiste à sensibiliser la dyade moléculaire sur une photocathode recouverte d'oxyde de nickel. Les performances de ces dispositifs seront mesurées au laboratoire. Enfin, en fonction de l'avancée du projet et des résultats obtenus, il sera aussi possible de travailler sur l'oxyde de nickel afin d'améliorer l'efficacité des dispositifs.

  • Titre traduit

    Synthesis of organic dyes for the photo(electro)catalytic production of hydrogen from water


  • Résumé

    This PhD thesis project deals with the storage of solar energy via the photo(electro)catalytic production of hydrogen from water. To do so, molecular dyads composed of an organic dye coupled with a hydrogen evolution reaction catalyst will be synthesized. Most of the project will be dedicated to the synthesis of organic dyes whom structures will be designed to get a good absorption of photons and an effective supply of electrons towards the catalyst. The catalysts are designed and synthetized by the SolHyCat group which is in collaboration on this project. The coupling between the dye and the catalyst will be performed in the lab. The chemical structures and the optoelectronics properties of the dyes alone and the dyads will also be determined in the lab. The last part of the project is the realization of hydrogen production operating systems by sensitizing the molecular dyad on the nickel oxyde surface of a photocathode. The perfomances of those systems will be assessed in the lab. Depending on the advancement of the project and the results obtained, it might be possible to work on the nickel oxyde surface to improve the efficiency of the systems.