Etude de l'adsorption de CO et de l'électro-oxydation du méthanol sur monocristaux de platine par spectroscopie SFG PDF Download
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Author: Franck Vidal
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 206
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Book Description
La spectroscopie vibrationnelle de génération de la fréquence somme visible-infrarouge (SFG, sum-frequency generation), basée sur un processus optique non linéaire d'ordre deux interdit en volume dans les milieux à symétrie d'inversion, est une sonde spécifique des interfaces enfouies. Nous avons utilisé cette technique pour étudier in situ l'adsorption dissociative du méthanol et son électro-oxydation à la surface d'électrodes monocristallines de platine (système modèle d'anode de pile à combustible), d'orientations (111), (100) et (110). Nous avons notamment pu montrer qu'à faible potentiel l'hydrogène adsorbé bloque la réaction d'adsorption dissociative du méthanol à la surface de Pt(100). Sur Pt(11O), cette réaction commence sur les défauts de surface. Pour cette orientation, l'analyse du signal SFG d'origine électronique et de son interférence avec la contribution vibrationnelle liée à CO adsorbé nous a permis de montrer que le début de l'oxydation directe du méthanol correspond à la transition d'une surface chargée négativement à une surface chargée positivement, ce qui favorise l'adsorption d'un intermédiaire oxydant tel que OH. L'étude simultanée du système CO-Pt(11O) en milieu non aqueux par spectroscopie SFG et spectroscopie infrarouge linéaire nous a permis de montrer la nécessité de prendre en compte le couplage dipôle-dipôle au sein de la monocouche adsorbée pour modéliser la réponse interfaciale. Enfin, nous avons développé et testé une cellule spectro-électrochimique dont la conception permettra, à terme, de sonder les modes de vibration adsorbat-substrat in situ en utilisant le laser à électrons libres CLIO dans l'infrarouge moyen à lointain.
Author: Franck Vidal
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 206
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Book Description
La spectroscopie vibrationnelle de génération de la fréquence somme visible-infrarouge (SFG, sum-frequency generation), basée sur un processus optique non linéaire d'ordre deux interdit en volume dans les milieux à symétrie d'inversion, est une sonde spécifique des interfaces enfouies. Nous avons utilisé cette technique pour étudier in situ l'adsorption dissociative du méthanol et son électro-oxydation à la surface d'électrodes monocristallines de platine (système modèle d'anode de pile à combustible), d'orientations (111), (100) et (110). Nous avons notamment pu montrer qu'à faible potentiel l'hydrogène adsorbé bloque la réaction d'adsorption dissociative du méthanol à la surface de Pt(100). Sur Pt(11O), cette réaction commence sur les défauts de surface. Pour cette orientation, l'analyse du signal SFG d'origine électronique et de son interférence avec la contribution vibrationnelle liée à CO adsorbé nous a permis de montrer que le début de l'oxydation directe du méthanol correspond à la transition d'une surface chargée négativement à une surface chargée positivement, ce qui favorise l'adsorption d'un intermédiaire oxydant tel que OH. L'étude simultanée du système CO-Pt(11O) en milieu non aqueux par spectroscopie SFG et spectroscopie infrarouge linéaire nous a permis de montrer la nécessité de prendre en compte le couplage dipôle-dipôle au sein de la monocouche adsorbée pour modéliser la réponse interfaciale. Enfin, nous avons développé et testé une cellule spectro-électrochimique dont la conception permettra, à terme, de sonder les modes de vibration adsorbat-substrat in situ en utilisant le laser à électrons libres CLIO dans l'infrarouge moyen à lointain.
Author: Janaina Fernandes Gomes
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : pt-BR
Pages : 111
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Book Description
The possible application of ethanol as a fuel for direct alcohol fuel cells continues to motivate research on the mechanisms of electro-oxidation of ethanol. In this work, the ethanol-platinum interface in acidic medium is investigated using infrared-visible SFG spectroscopy in order to document the intermediates present during the electro-oxidation of ethanol. New evidences of adsorbed intermediates of ethanol oxidation on platinum, never before observed with conventional IR spectroscopy, are reported. Our results show that a secondary ethanol derivative, previously suggested, but never before unambiguously documented, and mono and bidentate acetate, eta2-acetaldehyde, acetyl and a molecular acetic acid derivative are active intermediates of ethanol oxidation in acidic medium. In addition, we report new evidences for the presence of an ethoxy intermediate. The results obtained here also confirm the presence of previously observed ethanol oxidation intermediates: adsorbed CO and a tertiary ethanol derivative. Moreover, we explored the effects of the atomic surface structure of the electrode, alcohol concentration and electrode potential on the mechanism of the adsorption and electro-oxidation of ethanol on platinum. These effects are analyzed through the vibrational spectra of interfacial adsorbed intermediates. Comparison with the adsorption of other simple reactants (methanol, acetaldehyde and acetic acid) in acid medium indicate that even at low potential the platinum surface is highly reactive, producing similar intermediates for all reactants.
Author: MOHAMED AZZEDDINE.. ZAMAKCHARI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 115
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Book Description
L'ADSORPTION-DESORPTION ELECTROCHIMIQUE DE L'HYDROGENE SUR PLATINE EST UN PROCESSUS SENSIBLE A LA STRUCTURE CRISTALLINE DE LA SURFACE. DANS LE BUT DE L'IDENTIFICATION DE LA CONTRIBUTION DES SITES INTRODUITS DELIBEREMENT SUR LA SURFACE, ON A ENTAME L'ETUDE VOLTAMMETRIQUE D'UNE SERIE DE SURFACES A MARCHES DE PLATINE PTN(111)X(100) (AUTRE NOTATION PT (N+1, N-1, N-1). LA CHARGE ELECTRIQUE CORRESPONDANT AUX DIFFERENTS ETATS D'ADSORPTION D'HYDROGENE EST ASSOCIEE A LA DENSITE DE CHAQUE TYPE DE SITE. LA CHARGE DE L'ETAT QUI SE DEVELOPPE QUAND LA LARGEUR DE TERRASSE DIMINUE CORRESPOND A LA CHARGE DES SITES DE MARCHE. LE RESTE DE LA CHARGE CONTIENT LA CONTRIBUTION DES SITES DE TERRASSE PLUS LA DOUBLE COUCHE. ON SAIT QUE L'OXYDATION DU METHANOL SUR DES SURFACES MONOCRISTALLINES DE PLATINE SE FAIT SUIVANT DEUX VOIES. LES DEUX VOIES ONT ETE ETUDIEES DANS CE TRAVAIL SUR LA SERIE DE SURFACE CARACTERISEE DANS LA PREMIERE PARTIE. L'INTERMEDIAIRE POISON I.P, PROVENANT DE L'ADSORPTION DISSOCIATIVE DU METHANOL, A ETE ISOLE ET ETUDIE. D'APRES LES RESULTATS OBTENUS, ON A PU DETERMINER LE RECOUVREMENT EN I.P ET OBTENIR DES INFORMATIONS SUR LE MODE DE LIAISON DE CO AVEC LES SITES DE CHAQUE SURFACE. L'OXYDATION DIRECTE DU METHANOL EST UNE REACTION DE SURFACE SENSIBLE A LA STRUCTURE SUPERFICIELLE DU PLATINE. LES RESULTATS OBTENUS AVEC LES SURFACES MONOCRISTALLINES A MARCHES FONT APPARAITRE LES CONTRIBUTIONS CARACTERISTIQUES OBSERVEES AVEC LES PLANS DE BASE. LA VITESSE D'OXYDATION AUGMENTE AVEC LA CONCENTRATION DU REACTIF DANS LE DOMAINE ETUDIE (1,5 M). LES DEUX VOIES DE CETTE REACTION CONFIRMEES PAR L'ETUDE DE L'EFFET D'ESPECES COADSORBEES COMME LES ANIONS (H#2SO#4 ET CLO#-#4) NOUS ONT PERMIS D'ABOUTIR AU CHOIX DE L'ELECTROCATALYSEUR DE PLATINE POUR LE DEVELOPPEMENT DE LA REACTION ELECTROCATALYTIQUE
