Catalyse photochimique de la réduction du dioxyde de carbone par des porphyrines de fer PDF Download
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Author: Mathilde Routier
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Book Description
La transition vers l'utilisation des énergies renouvelables est un enjeu majeur pour notre société. Elle implique de développer des moyens pour stocker et transporter l'énergie, ce que permet sous forme de liaisons chimiques l'activation de molécules telles que CO2. Notre travail a porté sur la photoréduction catalytique de CO2 par trois porphyrines de fer qui possèdent des propriétés électrocatalytiques remarquables. Dans un premier temps, nous avons mis en oeuvre une approche photochimique moléculaire homogène. Une analyse des résultats obtenus avec ces porphyrines, ainsi que de l'effet de l'ajout d'un acide de BrOnsted faible, nous a permis de proposer un mécanisme réactionnel corrélant les comportements des porphyrines avec leur structure moléculaire. De plus, nous avons mis en évidence que les conditions nécessaires à la catalyse induisent une dégradation des porphyrines, limitant d'autant leurs performances catalytiques. Constatant les limites de l'approche, l'utilisation d'un photosensibilisateur a été abordée, et les résultats préliminaires montrent une amélioration de la catalyse et une longévité accrue du système. Dans un deuxième temps, nous avons étudié une approche photoélectrocatalytique moléculaire homogène utilisant des photoélectrodes en p-Si et ces mêmes porphyrines. Malgré des performances contraintes par l'instabilité des photoélectrodes envers de 02, une catalyse de la réduction de CO2 avec un photovoltage de 350 mV a été obtenu, démontrant la validité de cette approche. De nouvelles photoélectrodes à base d'oxyde de cuivre sont en cours d'élaboration, afin de parer au manque de stabilité du silicium et ainsi obtenir une catalyse efficace et durable
Author: Mathilde Routier
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La transition vers l'utilisation des énergies renouvelables est un enjeu majeur pour notre société. Elle implique de développer des moyens pour stocker et transporter l'énergie, ce que permet sous forme de liaisons chimiques l'activation de molécules telles que CO2. Notre travail a porté sur la photoréduction catalytique de CO2 par trois porphyrines de fer qui possèdent des propriétés électrocatalytiques remarquables. Dans un premier temps, nous avons mis en oeuvre une approche photochimique moléculaire homogène. Une analyse des résultats obtenus avec ces porphyrines, ainsi que de l'effet de l'ajout d'un acide de BrOnsted faible, nous a permis de proposer un mécanisme réactionnel corrélant les comportements des porphyrines avec leur structure moléculaire. De plus, nous avons mis en évidence que les conditions nécessaires à la catalyse induisent une dégradation des porphyrines, limitant d'autant leurs performances catalytiques. Constatant les limites de l'approche, l'utilisation d'un photosensibilisateur a été abordée, et les résultats préliminaires montrent une amélioration de la catalyse et une longévité accrue du système. Dans un deuxième temps, nous avons étudié une approche photoélectrocatalytique moléculaire homogène utilisant des photoélectrodes en p-Si et ces mêmes porphyrines. Malgré des performances contraintes par l'instabilité des photoélectrodes envers de 02, une catalyse de la réduction de CO2 avec un photovoltage de 350 mV a été obtenu, démontrant la validité de cette approche. De nouvelles photoélectrodes à base d'oxyde de cuivre sont en cours d'élaboration, afin de parer au manque de stabilité du silicium et ainsi obtenir une catalyse efficace et durable
Author: MOHAMED.. HAMMOUCHE
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Book Description
LES PORPHYRINES DE FER (O) PEUVENT DONNER LIEU A UNE CHIMIE CENTREE SUR L'ATOME METALLIQUE PLUTOT QUE SUR LE CYCLE PORPHYRINIQUE ET APPARAISSENT CAPABLES DE FORMER DES LIAISONS AVEC DES CENTRES ELECTROPHILES SANS PASSER PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN TRANSFERT D'ELECTRON DE TYPE SPHERE EXTERNE. AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS MONTRE QUE LES PORPHYRINES DE FER O PEUVENT SERVIR DE CATALYSEURS HOMOGENES DE LA REDUCTION ELECTROCHIMIQUE DU DIOXYDE DE CARBONE. LE PRINCIPAL PRODUIT EST LE MONOXYDE DE CARBONE. L'ADDITION D'IONS MG#2#+ A LA SOLUTION FAVORISE GRANDEMENT LA CATALYSE EN TERMES D'EFFICACITE ET SURTOUT DE STABILITE DU CATALYSEUR. UN PHENOMENE SEMBLABLE EST OBSERVE A BASSE TEMPERATURE DU FAIT DE L'AUGMENTATION DE LA CONCENTRATION DE CO#2. LA COMPARAISON DE CES RESULTATS, AVEC CEUX OBTENUS AVEC DES CATALYSEURS HOMOGENES QUI SONT DES DONNEURS D'ELECTRON DE TYPE SPHERE EXTERNE, INDIQUE CLAIREMENT QUE NOUS AVONS AFFAIRE A UNE CATALYSE DE TYPE CHIMIQUE PLUTOT QUE DE TYPE REDOX. L'ANALYSE DE LA CINETIQUE REACTIONNELLE A PERMIS D'ETABLIR LE MECANISME DE CETTE CATALYSE CHIMIQUE. LA PREMIERE ETAPE EN EST LA FORMATION D'UN COMPLEXE ENTRE LA PORPHYRINE DE FER O ET CO#2, CELUI-CI ADDITIONNE UNE SECONDE MOLECULE DE CO#2 POUR FORMER LE CO AVEC ELIMINATION DU CARBONATE
Author: IQBAL.. BHUGUN
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Languages : fr
Pages : 132
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Book Description
L'ADDITION D'ACIDES DE BRONSTED FAIBLES ET D'ACIDES DE LEWIS ENTRAINE UNE ACCELERATION CONSIDERABLE DE LA CATALYSE DE REDUCTION DE DIOXYDE DE CARBONE (CO2) PAR LES PORPHYRINES DE FER ZERO. L'EFFET SYNERGIQUE DE CES ACIDES PERMET D'ATTEINDRE DES VITESSE CATALYTIQUES ET DES TURNOVERS PAR HEURE SANS PRECEDENT. LES ELECTROLYSES PREPARATIVES MONTRENT QUE LA DESACTIVATION DU CATALYSEUR EST TRES LENTE ALORS QU'ELLE EST TRES RAPIDE EN ABSENCE DE CES ACIDES. LES MECANISMES IMPLIQUES DANS L'ACTION DE CES DEUX SERIES D'ACIDES SONT COMPARABLES. IL S'AGIT D'UNE CATALYSE DE TYPE CHIMIQUE IMPLIQUANT LA FORMATION D'UN COMPLEXE D'ADDITION TRANSITOIRE PREPONDERANTE DE TYPE CARBENIQUE ENTRE CO2 ET LA PORPHYRINE. L'ASSISTANCE ELECTROPHILE PAR LES ACIDES DE BRONSTED ET DE LEWIS INTERVIENT DANS UN PREMIER TEMPS PAR LA STABILISATION DE CE COMPLEXE D'ADDITION. CE DERNIER EVOLUE SOUS L'INFLUENCE DE CES ACIDES SUIVANT DEUX VOIES PRINCIPALES. LA PREMIERE, MAJORITAIRE, CONDUIT A CO PAR LA RUPTURE D'UNE LIAISON CARBONE-OXYGENE. LA DEUXIEME, MINORITAIRE, CONDUIT A L'ACIDE FORMIQUE SUITE A UNE ATTAQUE ELECTROPHILE PAR L'ACIDE DE BRONSTED (OU DE L'EAU RESIDUELLE) SUR LE CARBONE DU CO2 FIXE. L'EFFICACITE DES CATALYSES AINSI OBTENUES EST TELLE QU'ELLE ENTRAINE DES PHENOMENES D'INHIBITION DE L'ELECTRODE DUS AU DEPOT DE PRODUITS FORMES. CES PHENOMENES MODIFIENT DE MANIERE TRES SIGNIFICATIVE LES REPONSES VOLTAMETRIQUES. A L'AIDE D'UNE MODELISATION, IL A ETE POSSIBLE DE REPRODUIRE PAR CALCUL CES COURBES EXPERIMENTALES. CE TRAVAIL CONFIRME LA RICHESSE DES PROPRIETES ELECTRONIQUES ET CHIMIQUES DES PORPHYRINES DE FER. AU DEGRE D'OXYDATION ZERO, ELLES CATALYSENT AUSSI LA REDUCTION DES ACIDES DE BRONSTED EN HYDROGENE. L'EFFICACITE ET LA SELECTIVITE DE LA CATALYSE AINSI QUE L'ABSENCE DE DEGRADATION DE LA PORPHYRINE SONT EGALEMENT REMARQUABLES
Author: Ursula Jakob
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400757875
Category : Science
Languages : en
Pages : 488
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Book Description
Many physiological conditions such as host defense or aging and pathological conditions such as neurodegenerative diseases, and diabetes are associated with the accumulation of high levels of reactive oxygen species and reactive nitrogen species. This generates a condition called oxidative stress. Low levels of reactive oxygen species, however, which are continuously produced during aerobic metabolism, function as important signaling molecules, setting the metabolic pace of cells and regulating processes ranging from gene expression to apoptosis. For this book we would like to recruit the experts in the field of redox chemistry, bioinformatics and proteomics, redox signaling and oxidative stress biology to discuss how organisms achieve the appropriate redox balance, the mechanisms that lead to oxidative stress conditions and the physiological consequences that contribute to aging and disease.
