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Sellin Rémy

Dégradation de catalyseurs Pt-C sous des conditions mimant celles d'une PEMFC en fonctionnement

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Index

École doctorale :

  • ICBG - Ingénierie chimique, biologique et géologique (2000-2009)

UFR ou institut :

  • UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)

Secteur de recherche :

  • Chimie théorique, physique, analytique

Section CNU :

  • Chimie théorique, physique, analytique

Résumé

  • Français
  • English
 

Français

Dégradation de catalyseurs Pt-C sous des conditions mimant celles d'une PEMFC en fonctionnement

Des catalyseurs Pt/C pour piles à combustible ont été préparés par des méthodes colloïdales. Des études par ATG, ATG-SM, MET et DRX de 323 à 573 K ont été réalisées sous atmosphère oxydante et réductrice pour mimer les conditions de travail d'anodes et de cathodes de PEMFCs et pour accélérer le processus de vieillissement. Sous débit d'air, on observe peu d'agrégation et aucune fusion des particules, donc pas d'augmentation de Lv. Ceci est expliqué par la présence d'oxydes à la surface du platine. Sous atmosphère réductrice (H2 3%/He), l'agrégation des entités de platine et l'augmentation de Lv se produisent. Deux cinétiques de croissance de cristallites existent. De plus, le support carboné subit une dégradation par combustion sous air et reformage sous atmosphère réductrice. L'effet du traitement thermique sous atmosphères contrôlées sur la surface active et sur l'activité pour la réduction de l'oxygène et l'oxydation du CO a été évalué.

Mots-clés libres : Agglomération, Agrégation, Carbone, Combustion, PEMFC, Platine, Reformage, Dégradation, Vieillissement, Catalyseur.

    Rameau (langage normalisé) :
  • Agglomération
  • Platine
  • Catalyseurs -- Détérioration
  • Piles à combustible à membrane échangeuse de protons

English

Pt-C catalysts degradation under conditions mimicing working PEMFCs

Fuel cell Pt/C catalysts were prepared via different colloidal methods. TGA, TGAMS, TEM and XRD studies from 323 to 573 K were carried out under oxidative and reductive atmospheres to mimic fuel cell anode and cathode working conditions and to accelerate ageing process. Under air flow, little aggregation of platinum is observed, but no fusion and increase of Lv. This is explained by the presence of oxygen species on the platinum surface. Under reductive atmosphere (H2 3%/He), aggregation and increase of the mean crystallite size are observed. Two kinetics of grain growth process seem to exist. Moreover, the carbon support undergoes degradation by combustion under air and reforming under reductive atmosphere. The effect of thermal treatment under controlled atmospheres on the electrochemical active surface area and on the electrocatalytic activity towards oxygen reduction reaction and CO oxidation of the Pt/C catalyst were evaluated.

Keywords : Ageing, Agglomeration, Aggregation, Carbon support, Combustion, PEMFC, Platinum, Reforming, Degradation, Catalyst.

Notice

Diplôme :
Doctorat d'Université
Établissement de soutenance :
Université de Poitiers
UFR, institut ou école :
UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
Laboratoire :
LACCO - Laboratoire de catalyse en chimie organique
Domaine de recherche :
Chimie théorique, physique et analytique
Directeur(s) de thèse :
Christophe Coutanceau, Jean-Michel Léger
Date de soutenance :
12 juin 2009
Président du jury :
Elena Savinova
Rapporteurs :
Eric Chainet
Membres du jury :
Christophe Coutanceau, Jean-Michel Léger, Sylvie Escribano

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