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Alonso-Vante Nicolas

Les thèses encadrées par "Alonso-Vante Nicolas"

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  • Développement de catalyseurs cathodiques nanométriques sélectifs à l'environnement organique pour leur utilisation dans une pile microfluidique    - Ma Jiwei  -  19 septembre 2013

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    Les piles à combustible sans membrane polymérique comme les piles à combustible microfluidique ont des perspectives très intéressantes pour des applications énergétiques à basse puissance. L'étude menée consistait donc à poursuivre le développement de catalyseurs cathodiques nanométriques pouvant être utilisés en tant que cathode dans une pile à combustible microfluidique directe. Au cours de ce travail de thèse, une modification du comportement catalytique du platine a été réalisée grâce à un effet de support, d'alliage avec un métal de transition 3d (titane), ou bien encore par coordination de la surface de nanoparticules de platine avec un élément chalcogène (sélénium). Les effets induits par ces modifications sur les propriétés électroniques du matériau catalytique, et leurs implications sur son activité catalytique ont été étudiés au même titre que sa stabilité et sa tolérance vis-à-vis de petites molécules organiques. Les études ont été menées dans le but de présenter un nouveau paradigme des relations structure-activité, structure-stabilité et structure-tolérance gouvernant le comportement catalytique d'une surface de platine. Les expériences ont par voie de conséquence été conduites de façon à pouvoir séparer les effets catalytiques induits par le support, de ceux induits par un effet d'alliage ou bien encore par coordination des atomes de surface avec un élément chalcogène. En conclusion, ces études ont démontrés l'effet de l'interaction du métal avec le support (oxyde ou matériau carboné présentant divers degrés de graphitisation) sur l'activité et la stabilité des catalyseurs. Un autre point important, qui a été développé dans ce travail de thèse, est la modif

  • Développement de systèmes et matériaux pour la conversion de l'énergie chimique et lumineuse    - Gago-Rodriguez Aldo  -  21 novembre 2011

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    Plusieurs matériaux et systèmes, pour la conversion de l'énergie chimique et lumineuse ont été mis au point. Dans un premier temps, des amas métalliques nanostructurés, à base du chalcogénure, RuxSey, ont été synthétisés en milieu aqueux. La cinétique de la réaction de réduction du dioxygène en présence de l'acide formique, sur ces catalyseurs, a été systématiquement étudiée. En outre, des piles à combustible à écoulement laminaire (LFFC), de géométrie différente, ont été développées. Ainsi, les chalcogénures à base de PtxSy, RuxSey et CoSe2, supportés sur carbone, ont été évalués à la cathode de ces systèmes microfluidiques. Les résultats obtenus montrent que les matériaux étudiés ont de bonnes perspectives pour être utilisés comme cathodes des piles à combustible où l'entrecroisement de combustibles organiques est un défi à relever. Dans un deuxième temps, des couches minces à base de dioxyde de titane dopé au tungstène (Ti1-xWxO2) ont été synthétisés par la technique de pulvérisation magnétron PVD. La structure cristallographique et les propriétés photoélectrochimiques des ces matériaux ont été analysées. Les résultats montrent que ces matériaux peuvent être un substrat prometteur de nanoparticules métalliques. Pour finir, les propriétés photoélectrochimiques des couches à base de TiO2 ont été déterminées en vue de son évaluation dans un microréacteur photocatalytique. Ce dernier, permet de suivre insitu la décoloration photocatalytique sur le TiO2, ainsi que l'évolution du potentiel et le photocourant généré sous illumination UV-Vis. En outre, le microréacteur photocatalytique peut servir à simuler un système pilote pour la dépollution de l'eau à l'échelle industrielle.

  • Études et caractérisations de couches minces de semi-conducteurs nanostructurés dopés et non dopés en vue de leur utilisation pour la dépollution des eaux    - Kodom Tomkouani  -  26 avril 2011

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    Ce présent mémoire a porté sur l'étude et la caractérisation des couches minces de quelques photocatalyseurs non dopés et dopés à l'azote et ou avec le fluor ou le soufre. Les qualités photocatalytiques de l'oxyde de titane sont limitées par sa large bande interdite de 3,2 eV. Le dopage vise une plus grande sensibilisation du matériau obtenu. Il a été réalisé par la méthode hydrothermale en ce qui concerne le dioxyde de titane (P25) (TiO2 et TiO2-N). Le dioxyde de titane a été également synthétisé par la méthode sol gel. Le dopage à l'azote a été réalisé dans les deux cas en utilisant le chlorure d'ammonium comme précurseur d'azote. La synthèse par précipitation d'autres photocatalyseurs (TiOxNyFz) a été également réalisée. Les couches minces sont préparées par la technique d'électrophorèse ou par la technique " doctor blade ". L'analyse par DRX indique que la phase anatase est dominante. La spectroscopie UV-Visible et la spectroscopie d'action montrent une plus importante sensibilisation des matériaux dopés pouvant absorber jusqu'aux environs de 500 nm. L'analyse thermogravimétrique montre une stabilité induite due à la présence de l'azote dans les photocatalyseurs sol gel et la spectroscopie infrarouge indique l'existence de l'azote par la bande de vibration N-H ou N-O à 1431 cm-1. La voltampérométrie et la chronoampérométrie ont été utilisées pour mettre en évidence la photoactivité de ces matériaux. L'augmentation du taux de dopage entraine une diminution du photocourant. Le mécanisme par lequel le dopage induit une sensibilisation dans le domaine visible a été étudié via la spectroscopie d'impédance électrochimique et la variation du potentiel de circuit...

  • Matériaux electrocatalytiques nanostructurés pour la réduction de l'oxygène moléculaire et tolérants aux polluants    - Timperman Laure  -  16 novembre 2010

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    Des composites oxyde/carbone (TiO2/C et WO3/C) ont été préparés par voie sol-gel dans le but d'être utilisé comme substrats pour le dépôt de nanoparticules de platine ou de chalcogénures de ruthénium (RuxSey). La synthèse du TiO2 dans la matrice du carbone permet d'oxyder d'avantage le carbone à cause d'une interaction chimique importante. Les matériaux catalytiques ainsi préparés sont ensuite évalués pour leur activité pour la réaction de réduction du dioxygène, pour la cathode d'une pile à combustible. Le dépôt des nanoparticules métalliques sur les supports oxyde/carbone a été fait par photo-déposition utilisant le rayonnement UV pour générer des électrons à la surface de l'oxyde et ainsi réduire le sel métallique, ce qui permet d'obtenir un dépôt sélectif du métal sur l'oxyde par cette méthode de synthèse, entrainant une forte interaction entre le métal et le métal de l'oxyde du composite. De plus, l'activité électrocatalytique des matériaux a été améliorée par rapport aux catalyseurs supportés sur carbone seul. La stabilité des catalyseurs ainsi que leur tolérance face à des molécules organiques, comme le méthanol ou l'acide formique (pour une utilisation en piles à combustible à méthanol, ou en piles sans membrane) ont également été étudiées.

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