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Auteur Karine Philippot |
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Titre : Mono- and bimetallic nanoparticles stabilized by functionalized ionic liquids : synthesis and catalytic applications Titre original : Nanoparticules mono- et bimétallique stabilisées par des liquides ioniques fonctionnalisés : synthèse et application en catalyse Type de document : texte imprimé Auteurs : Deepthy Krishnan, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Anders Riisager, Directeur de thèse Année de publication : 2023 Langues : Anglais (eng) Tags : TRANSITION METAL NANOPARTICLES IONIC LIQUIDS HYDROGENATION STYRENE, CATALYSIS NANOCHEMISTRY
NANOPARTICULES MÉTAUX DE TRANSITION LIQUIDES IONIQUES HYDROGÉNATION STYRÈNE CATALYSE NANOCHIMIERésumé : "Metal nanoparticles (MNPs) are recognized attractive materials for application in the field of catalysis due to their remarkable high surface-to-volume ratio that induces a high number of potential active sites. It is well known that stabilizers play an important role in synthesis and catalytic performance of MNPs. They protect the NPs structure, thereby preventing agglomeration or aggregation that may occur due their high surface energy. Additionally, stabilizers can influence the electronic properties of the NPs, optimizing their reactivity and selectivity in catalytic reactions. Thus, appropriate selection and utilization of stabilizers are crucial factors for modifying and enhancing the performance of NPs across a diverse range of catalytic reactions including hydrogenation of various substrates. Among all possible stabilizers for MNPs, ionic liquids (ILs) can be employed for the synthesis of MNPs. ILs possesses intriguing physical and chemical properties and presents the advantage to act both as stabilizer and solvent in the reaction, resulting in reduced utilization of chemicals and limit waste, which limits the environmental footprint. Careful tailoring of imidazolium based ILs with functional groups has proven a relevant way to improve catalytic performance of MNPs. In this context, a series of RuNPs and NiNPs were synthesized by the organometallic approach in functionalized imidazolium ionic liquids (FILs) with methoxy- and cyano-groups (abbreviated as MEM, MME and CN). Well-dispersed and narrow-sized RuNPs ranging from 1.3 to 2.2 nm were obtained as well as NiNPs ranging between 2.8 and 6.9 nm depending on the IL functionalization. Thermal gravimetric analysis (TGA) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) allowed to study the interaction between the NPs and the ILs. RuNPs stabilized by the methoxy-containing FILs (MEM and MME) displayed a good balance between catalytic activity and stability when applied in the hydrogenation of styrene at mild reaction conditions. Moreover, the Ru/FILs showed complete selectivity towards ethylbenzene at milder reaction conditions (5 bar, 30 °C) than reported in literature for other RuNP catalysts. All the Ni/ILs systems were found to be efficient catalysts for the hydrogenation of 2-cyclohexe-1-none under the applied reaction conditions (substrate/Ni ratio of 100/1, 130 °C, 10 bar H2), providing full substrate conversion and complete selectivity towards hydrogenation of the olefinic bond in short reaction time (1 h). Bimetallic RuReNPs were also synthesized with an average size of 1.6 and 3.3 nm in unfunctionalized (H) and MEM ILs, respectively, but neither of the systems catalyzed the hydrogenation of amides, which is reputed as a challenging reaction due to the high stability of amides. In summary, the PhD work led to the synthesis of novel Ru, Ni and RuRe bimetallic NPs in MEM and MME ILs, and insights into structure-performance relations in hydrogenation catalysis. The work provides perspectives for future development within both the fields of nanochemistry and selective catalysis."
"Les nanoparticules métalliques (NPMs) sont des matériaux attractifs reconnus pour leur application dans le domaine de la catalyse en raison de leur remarquable rapport surface-volume élevé induisant un grand nombre de sites actifs potentiels. Il est bien connu que les stabilisateurs jouent un rôle important dans la synthèse et la performance catalytique des NPMs. Ils protègent la structure des NP, prévenant ainsi leur agglomération ou agrégation qui peut survenir en raison de leur énergie de surface élevée. De plus, les stabilisateurs peuvent influencer les propriétés électroniques des NP, optimisant leur réactivité et leur sélectivité dans les réactions catalytiques. Ainsi, le choix approprié et l'utilisation des stabilisateurs sont des facteurs cruciaux pour modifier et améliorer la performance des NP dans une large gamme de réactions catalytiques, y compris l'hydrogénation de divers substrats. Parmi tous les stabilisateurs possibles pour les NPMs, les liquides ioniques (LI) peuvent être utilisés pour la synthèse des NPMs. Les LI possèdent des propriétés physiques et chimiques intrigantes et présentent l'avantage d'agir à la fois comme stabilisateur et solvant dans la réaction, entraînant une utilisation réduite de produits chimiques et limitant les déchets, ce qui réduit l'empreinte environnementale. L'ajustement soigneux des LI à base d'imidazolium avec des groupes fonctionnels s'est avéré être une manière pertinente d'améliorer la performance catalytique des NPMs. Dans ce contexte, une série de NPMs de Ru et de Ni a été synthétisée par l'approche organométallique dans des liquides ioniques d'imidazolium fonctionnalisés (LIF) avec des groupes méthoxy- et cyano- (abrégés en MEM, MME et CN). Des RuNPs bien dispersées et de taille étroite, variant de 1,3 à 2,2 nm, ont été obtenues ainsi que des NiNPs variant de 2,8 à 6,9 nm en fonction de la fonctionnalisation des LI. L'analyse thermogravimétrique (TGA) et la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) ont permis d'étudier l'interaction entre les NP et les LI. Les RuNPs stabilisées par les LIF contenant du méthoxy (MEM et MME) ont montré un bon équilibre entre l'activité catalytique et la stabilité lorsqu'elles ont été appliquées dans l'hydrogénation du styrène à des conditions de réaction douces. De plus, les Ru/LIF ont montré une sélectivité complète envers l'éthylbenzène à des conditions de réaction plus douces (5 bar, 30 °C) que celles rapportées dans la littérature pour d'autres catalyseurs RuNP. Tous les systèmes Ni/LI se sont avérés être des catalyseurs efficaces pour l'hydrogénation du 2-cyclohexé-1-none dans les conditions de réaction appliquées (rapport substrat/Ni de 100/1, 130 °C, 10 bar H2), fournissant une conversion complète du substrat et une sélectivité complète envers l'hydrogénation de la liaison oléfinique en un court laps de temps de réaction (1 h). Des RuReNPs bimétalliques ont également été synthétisées avec une taille moyenne de 1,6 et 3,3 nm dans des LI non fonctionnalisés (H) et MEM, respectivement, mais aucun des systèmes n'a catalysé l'hydrogénation des amides, réputée être une réaction difficile en raison de la haute stabilité des amides. En résumé, le travail de thèse a conduit à la synthèse de nouvelles NPMs Ru, Ni et RuRe dans des LI MEM et MME, ainsi qu'à des perspectives sur les relations entre structure et performance en catalyse d'hydrogénation. Ce travail ouvre des perspectives pour le développement futur dans les domaines de la nanochimie et de la catalyse sélective."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 en cotutelle avec Danmarks pædagogiske universitet Date_soutenance : 28/11/2023 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04552707v1 Mono- and bimetallic nanoparticles stabilized by functionalized ionic liquids : synthesis and catalytic applications = Nanoparticules mono- et bimétallique stabilisées par des liquides ioniques fonctionnalisés : synthèse et application en catalyse [texte imprimé] / Deepthy Krishnan, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Anders Riisager, Directeur de thèse . - 2023.
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Tags : TRANSITION METAL NANOPARTICLES IONIC LIQUIDS HYDROGENATION STYRENE, CATALYSIS NANOCHEMISTRY
NANOPARTICULES MÉTAUX DE TRANSITION LIQUIDES IONIQUES HYDROGÉNATION STYRÈNE CATALYSE NANOCHIMIERésumé : "Metal nanoparticles (MNPs) are recognized attractive materials for application in the field of catalysis due to their remarkable high surface-to-volume ratio that induces a high number of potential active sites. It is well known that stabilizers play an important role in synthesis and catalytic performance of MNPs. They protect the NPs structure, thereby preventing agglomeration or aggregation that may occur due their high surface energy. Additionally, stabilizers can influence the electronic properties of the NPs, optimizing their reactivity and selectivity in catalytic reactions. Thus, appropriate selection and utilization of stabilizers are crucial factors for modifying and enhancing the performance of NPs across a diverse range of catalytic reactions including hydrogenation of various substrates. Among all possible stabilizers for MNPs, ionic liquids (ILs) can be employed for the synthesis of MNPs. ILs possesses intriguing physical and chemical properties and presents the advantage to act both as stabilizer and solvent in the reaction, resulting in reduced utilization of chemicals and limit waste, which limits the environmental footprint. Careful tailoring of imidazolium based ILs with functional groups has proven a relevant way to improve catalytic performance of MNPs. In this context, a series of RuNPs and NiNPs were synthesized by the organometallic approach in functionalized imidazolium ionic liquids (FILs) with methoxy- and cyano-groups (abbreviated as MEM, MME and CN). Well-dispersed and narrow-sized RuNPs ranging from 1.3 to 2.2 nm were obtained as well as NiNPs ranging between 2.8 and 6.9 nm depending on the IL functionalization. Thermal gravimetric analysis (TGA) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) allowed to study the interaction between the NPs and the ILs. RuNPs stabilized by the methoxy-containing FILs (MEM and MME) displayed a good balance between catalytic activity and stability when applied in the hydrogenation of styrene at mild reaction conditions. Moreover, the Ru/FILs showed complete selectivity towards ethylbenzene at milder reaction conditions (5 bar, 30 °C) than reported in literature for other RuNP catalysts. All the Ni/ILs systems were found to be efficient catalysts for the hydrogenation of 2-cyclohexe-1-none under the applied reaction conditions (substrate/Ni ratio of 100/1, 130 °C, 10 bar H2), providing full substrate conversion and complete selectivity towards hydrogenation of the olefinic bond in short reaction time (1 h). Bimetallic RuReNPs were also synthesized with an average size of 1.6 and 3.3 nm in unfunctionalized (H) and MEM ILs, respectively, but neither of the systems catalyzed the hydrogenation of amides, which is reputed as a challenging reaction due to the high stability of amides. In summary, the PhD work led to the synthesis of novel Ru, Ni and RuRe bimetallic NPs in MEM and MME ILs, and insights into structure-performance relations in hydrogenation catalysis. The work provides perspectives for future development within both the fields of nanochemistry and selective catalysis."
"Les nanoparticules métalliques (NPMs) sont des matériaux attractifs reconnus pour leur application dans le domaine de la catalyse en raison de leur remarquable rapport surface-volume élevé induisant un grand nombre de sites actifs potentiels. Il est bien connu que les stabilisateurs jouent un rôle important dans la synthèse et la performance catalytique des NPMs. Ils protègent la structure des NP, prévenant ainsi leur agglomération ou agrégation qui peut survenir en raison de leur énergie de surface élevée. De plus, les stabilisateurs peuvent influencer les propriétés électroniques des NP, optimisant leur réactivité et leur sélectivité dans les réactions catalytiques. Ainsi, le choix approprié et l'utilisation des stabilisateurs sont des facteurs cruciaux pour modifier et améliorer la performance des NP dans une large gamme de réactions catalytiques, y compris l'hydrogénation de divers substrats. Parmi tous les stabilisateurs possibles pour les NPMs, les liquides ioniques (LI) peuvent être utilisés pour la synthèse des NPMs. Les LI possèdent des propriétés physiques et chimiques intrigantes et présentent l'avantage d'agir à la fois comme stabilisateur et solvant dans la réaction, entraînant une utilisation réduite de produits chimiques et limitant les déchets, ce qui réduit l'empreinte environnementale. L'ajustement soigneux des LI à base d'imidazolium avec des groupes fonctionnels s'est avéré être une manière pertinente d'améliorer la performance catalytique des NPMs. Dans ce contexte, une série de NPMs de Ru et de Ni a été synthétisée par l'approche organométallique dans des liquides ioniques d'imidazolium fonctionnalisés (LIF) avec des groupes méthoxy- et cyano- (abrégés en MEM, MME et CN). Des RuNPs bien dispersées et de taille étroite, variant de 1,3 à 2,2 nm, ont été obtenues ainsi que des NiNPs variant de 2,8 à 6,9 nm en fonction de la fonctionnalisation des LI. L'analyse thermogravimétrique (TGA) et la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) ont permis d'étudier l'interaction entre les NP et les LI. Les RuNPs stabilisées par les LIF contenant du méthoxy (MEM et MME) ont montré un bon équilibre entre l'activité catalytique et la stabilité lorsqu'elles ont été appliquées dans l'hydrogénation du styrène à des conditions de réaction douces. De plus, les Ru/LIF ont montré une sélectivité complète envers l'éthylbenzène à des conditions de réaction plus douces (5 bar, 30 °C) que celles rapportées dans la littérature pour d'autres catalyseurs RuNP. Tous les systèmes Ni/LI se sont avérés être des catalyseurs efficaces pour l'hydrogénation du 2-cyclohexé-1-none dans les conditions de réaction appliquées (rapport substrat/Ni de 100/1, 130 °C, 10 bar H2), fournissant une conversion complète du substrat et une sélectivité complète envers l'hydrogénation de la liaison oléfinique en un court laps de temps de réaction (1 h). Des RuReNPs bimétalliques ont également été synthétisées avec une taille moyenne de 1,6 et 3,3 nm dans des LI non fonctionnalisés (H) et MEM, respectivement, mais aucun des systèmes n'a catalysé l'hydrogénation des amides, réputée être une réaction difficile en raison de la haute stabilité des amides. En résumé, le travail de thèse a conduit à la synthèse de nouvelles NPMs Ru, Ni et RuRe dans des LI MEM et MME, ainsi qu'à des perspectives sur les relations entre structure et performance en catalyse d'hydrogénation. Ce travail ouvre des perspectives pour le développement futur dans les domaines de la nanochimie et de la catalyse sélective."Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 en cotutelle avec Danmarks pædagogiske universitet Date_soutenance : 28/11/2023 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) ( Toulouse) Domaine : Chimie organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.hal.science/tel-04552707v1
Titre : Design of nanocatalysts supported on magnetic anocomposites containing silica, ceria and titania Type de document : texte imprimé Auteurs : Lucas Lucchiari Ribeiro Vono, Auteur ; Liane M. Rossi, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : CATALYSIS MAGNETIC SUPPORT NANOPARTICLES SILICA CERIA TITANIA HYDROGENATION PALLADIUM RODHIUM RUTHENIUM AND GOLD Résumé : "Magnetic separation has received a lot of attention as a robust, highly efficient and rapid catalyst separation technology. Many studies have focused on the immobilization of catalytic active species, but the development of magnetic supports has been limited to silica, polymer or carbon-coated magnetic nanoparticles (NPs). The design of magnetic nanocomposites and the incorporation of other oxides are thus highly welcome to broaden the application of this separation technology in the field of catalysis. In this context, studies of the thermal stability of silica coated magnetite (Fe3O4@SiO2) were performed to evaluate the possibility of calcining it without losing the magnetic properties of the support. The calcination would permit the deposition of different oxides on the silica surface, such as ceria and titania. The calcined Fe3O4@SiO2 material preserved its core-shell morphology and magnetic properties, and increased its surface area six times. A post-coating process was developed for the deposition of ceria and titania on Fe3O4@SiO2. Magnetically recoverable Rh, Pd and Ru nanocatalysts were prepared on the surface of the magnetic supports. The obtained catalysts were employed in hydrogenation of cyclohexene, benzene or phenol and the study of the influence of each support on the catalytic activity was the main objective of this thesis. For the deposition of the metallic nanoparticles on the supports in order to obtain the active catalysts two different approaches were followed: the impregnation and the sol immobilization of pre-formed metal NPs. Concerning the synthesis of the colloidal metal NPs, they were prepared either by reduction of metal salts or by decomposition of organometallic complexes. Rhodium catalysts prepared by impregnation of rhodium(III) chloride and reduction with H2 showed some reproducibility issues that were surpassed by using NaBH4 or hydrazine as reducing agents. The preparation of catalysts by the immobilization of colloidal NPs is an interesting alternative to obtain reproducible and very active catalysts. Nanoparticles of Pd, Rh and Ru were prepared by an organometallic approach and immobilized on calcined Fe3O4@SiO2, Fe3O4@SiO2CeO2 and Fe3O4@SiO2TiO2. The elimination of Rh stabilizing agent over ceria support appears to be different than in other supports and was the most active catalyst in the hydrogenation of cyclohexene (TOF 125,000 h-1). The Rh, Pd and Ru catalysts were employed in the hydrogenation of phenol. Palladium was the most selective catalyst to cyclohexanone, no matter the support used. The formation of cyclohexanol is enhanced in the support with titania and the hydrodeoxygenation to produce cyclohexane occurred mainly in the support with silica." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 18/03/2016 Ecole_doctorale : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) Domaine : Chimie/Chimie de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3123/ Design of nanocatalysts supported on magnetic anocomposites containing silica, ceria and titania [texte imprimé] / Lucas Lucchiari Ribeiro Vono, Auteur ; Liane M. Rossi, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Anglais (eng)
Tags : CATALYSIS MAGNETIC SUPPORT NANOPARTICLES SILICA CERIA TITANIA HYDROGENATION PALLADIUM RODHIUM RUTHENIUM AND GOLD Résumé : "Magnetic separation has received a lot of attention as a robust, highly efficient and rapid catalyst separation technology. Many studies have focused on the immobilization of catalytic active species, but the development of magnetic supports has been limited to silica, polymer or carbon-coated magnetic nanoparticles (NPs). The design of magnetic nanocomposites and the incorporation of other oxides are thus highly welcome to broaden the application of this separation technology in the field of catalysis. In this context, studies of the thermal stability of silica coated magnetite (Fe3O4@SiO2) were performed to evaluate the possibility of calcining it without losing the magnetic properties of the support. The calcination would permit the deposition of different oxides on the silica surface, such as ceria and titania. The calcined Fe3O4@SiO2 material preserved its core-shell morphology and magnetic properties, and increased its surface area six times. A post-coating process was developed for the deposition of ceria and titania on Fe3O4@SiO2. Magnetically recoverable Rh, Pd and Ru nanocatalysts were prepared on the surface of the magnetic supports. The obtained catalysts were employed in hydrogenation of cyclohexene, benzene or phenol and the study of the influence of each support on the catalytic activity was the main objective of this thesis. For the deposition of the metallic nanoparticles on the supports in order to obtain the active catalysts two different approaches were followed: the impregnation and the sol immobilization of pre-formed metal NPs. Concerning the synthesis of the colloidal metal NPs, they were prepared either by reduction of metal salts or by decomposition of organometallic complexes. Rhodium catalysts prepared by impregnation of rhodium(III) chloride and reduction with H2 showed some reproducibility issues that were surpassed by using NaBH4 or hydrazine as reducing agents. The preparation of catalysts by the immobilization of colloidal NPs is an interesting alternative to obtain reproducible and very active catalysts. Nanoparticles of Pd, Rh and Ru were prepared by an organometallic approach and immobilized on calcined Fe3O4@SiO2, Fe3O4@SiO2CeO2 and Fe3O4@SiO2TiO2. The elimination of Rh stabilizing agent over ceria support appears to be different than in other supports and was the most active catalyst in the hydrogenation of cyclohexene (TOF 125,000 h-1). The Rh, Pd and Ru catalysts were employed in the hydrogenation of phenol. Palladium was the most selective catalyst to cyclohexanone, no matter the support used. The formation of cyclohexanol is enhanced in the support with titania and the hydrodeoxygenation to produce cyclohexane occurred mainly in the support with silica." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Date_soutenance : 18/03/2016 Ecole_doctorale : École doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) Domaine : Chimie/Chimie de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3123/
Titre : Electrocatalytic water splitting with ruthenium nanoparticles Type de document : texte imprimé Auteurs : Jordi Creus Casanovas, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Xavier Sala, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : NANOPARTICLES RUTHENIUM WATER SPLITTING HYDROGEN PRODUCTION Résumé : "The study of nanoparticulate systems for the hydrogen evolution (HER) and oxygen evolution (OER) reactions allows to rationally developing new catalysts that enhance the water splitting process for obtaining H2, and thus making it a suitable alternative to fossil fuels as energy carriers. Nowadays Pt and Ir are the leading metals in HE and OE catalysts, respectively, but a huge effort is being devoted to understand the mechanistic pathways that rule both semi-reactions in order to transfer the knowledge to other metals which can be more abundant and thus cheaper. Ru appears as a feasible alternative to deeply explore the reaction steps involved in the process, because it is a highly- versatile metal which shows similar activities than Pt/Ir and which can be studied by a wide range of analytical techniques as a result of its properties. In addition, Ru is four times cheaper than the state-of-the-art Pt. The development of precisely controlled nanocatalysts for their application in challenging catalysis like the production of H2 by water-splitting lies among our research interests. This PhD work aims to develop Ru-based nanocatalysts for both HER and OER, and study the characteristics that induce a specific catalytic response. The use of the organometallic approach as synthetic methodology allows to finely controlling the properties of the NPs, e.g. size, surface environment, dispersion, etc. In this synthetic procedure, organic ligands can be added as stabilizing agents to halt the nucleation of metal atoms leading to the formation of the nanosized systems. These ligands can alter the chemical properties of the surface of the nanoparticles, a key feature in the catalytic processes. This methodology allows as well the preparation of metal nanoparticles onto the surface of solid supports." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 en Cotutelle avec Universitat autònoma de Barcelona Date_soutenance : 11/07/2018 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Toulouse Domaine : Chimie organométallique de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3986/ Electrocatalytic water splitting with ruthenium nanoparticles [texte imprimé] / Jordi Creus Casanovas, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Xavier Sala, Directeur de thèse . - [s.d.].
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Tags : NANOPARTICLES RUTHENIUM WATER SPLITTING HYDROGEN PRODUCTION Résumé : "The study of nanoparticulate systems for the hydrogen evolution (HER) and oxygen evolution (OER) reactions allows to rationally developing new catalysts that enhance the water splitting process for obtaining H2, and thus making it a suitable alternative to fossil fuels as energy carriers. Nowadays Pt and Ir are the leading metals in HE and OE catalysts, respectively, but a huge effort is being devoted to understand the mechanistic pathways that rule both semi-reactions in order to transfer the knowledge to other metals which can be more abundant and thus cheaper. Ru appears as a feasible alternative to deeply explore the reaction steps involved in the process, because it is a highly- versatile metal which shows similar activities than Pt/Ir and which can be studied by a wide range of analytical techniques as a result of its properties. In addition, Ru is four times cheaper than the state-of-the-art Pt. The development of precisely controlled nanocatalysts for their application in challenging catalysis like the production of H2 by water-splitting lies among our research interests. This PhD work aims to develop Ru-based nanocatalysts for both HER and OER, and study the characteristics that induce a specific catalytic response. The use of the organometallic approach as synthetic methodology allows to finely controlling the properties of the NPs, e.g. size, surface environment, dispersion, etc. In this synthetic procedure, organic ligands can be added as stabilizing agents to halt the nucleation of metal atoms leading to the formation of the nanosized systems. These ligands can alter the chemical properties of the surface of the nanoparticles, a key feature in the catalytic processes. This methodology allows as well the preparation of metal nanoparticles onto the surface of solid supports." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 en Cotutelle avec Universitat autònoma de Barcelona Date_soutenance : 11/07/2018 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) Toulouse Domaine : Chimie organométallique de coordination En ligne : http://thesesups.ups-tlse.fr/3986/
Titre : Complexes métalliques et nanoparticules supportés sur des nanomatériaux carbonés pour la catalyse asymétrique Type de document : texte imprimé Auteurs : Zinnia Arora, Auteur ; Durand, Jérôme, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse Langues : Français (fre) Tags : MATÉRIAUX CATALYSEURS SYSTÈME ASSYMÉTRIQUE Résumé : "La synthèse asymétrique catalytique est l’art de fournir exclusivement un énantiomère en présence de quantités sous-stœchiométriques de catalyseur adapté. Sans catalyseurs asymétriques, il n'aurait pas été possible d'atteindre le niveau actuel de développement de la pharmacie ou de la médecine. Malgré les avantages des systèmes homogènes, tels que des énantiosélectivités élevées et des activités pour un large éventail de transformations chimiques, des inconvénients tels que des possibilités limitées de récupération et de réutilisation des systèmes catalytiques chiraux coûteux existent. Par conséquent, l'immobilisation de la phase active catalytique énantiosélective a récemment suscité beaucoup d'attention et apparaît comme une solution très prometteuse, car elle peut combiner les avantages de la catalyse homogène et hétérogène. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce projet était la conception de nouveaux outils catalytiques à base de nanocarbone par l'immobilisation d'espèces chirales (complexes ou nanoparticules) sur la surface de carbones nanostructurés (nanotubes ou graphène) pour des réactions énantiosélectives. Le projet a impliqué plusieurs étapes clés pour atteindre les objectifs : 1) synthèse de matériaux carbonés structurés, en particulier des nanotubes de carbone et des graphènes ; 2) synthèse/modification des ligands chiraux de type phosphine pour préparer des complexes métalliques et des nanoparticules de rhodium ; 3) immobilisation des complexes et des nanoparticules sur différents supports carbonés. 4) Evaluation catalytique des systèmés élaborés. Ces tests impliquent la réalisation de réactions d'hydrogénation asymétrique sur le diméthyl itaconate. Différents types de nanotubes de carbone (CNTs) fonctionnalisés ou non ont été synthètisés et entièrement caractérisés pour être utilisés comme supports d'immobilisation de catalyseurs. De plus, nous avons réussi à synthétiser deux nouveaux complexes de rhodium chiraux. La synthèse de complexes de rhodium a été développée en utilisant les ligands de phosphine chiraux préalablement préparés, afin d'explorer leurs capacités catalytiques. Ainsi, quatre types différents de supports de nanotubes de carbone fonctionnalisés, trois complexes métalliques au rhodium (dont un commercial) et neuf complexes de rhodium supportés sur des nanotubes de carbone fonctionnalisés (pré-catalyseurs chiraux) ont été synthétisés. Des expériences de catalyse ont ensuite été réalisées en utilisant les complexes de rhodium synthétisés et leurs homologues supportés. L'observation a montré que ces catalyseurs complexes de rhodium montrent une bonne activité et que cinq catalyseurs présentent une bonne sélectivité pour le diméthyl itaçonate. En plus de la synthèse de catalyseurs à base de métaux, ces travaux ont également porté sur la synthèse de précurseurs de rhodium pour la génération de nanoparticules en utilisant des ligands chiraux comme stabilisateurs, puis sur leur immobilisation sur des nanotubes de carbone modifiés pour l'hydrogénation asymétrique. Deux précurseurs de rhodium et deux ligands phosphine chiraux différents ont été choisis pour la synthèse de nanoparticules chirales. Ainsi, quatre types de nanoparticules de rhodium chirales supportées sur CNTs ont été synthétisées en utilisant différents supports fonctionnalisés. Toutes les nanoparticules de chirales synthétisées ont été testées dans l'hydrogénation asymétrique du diméthyl itaconate, montrant une bonne activité. Deux catalyseurs à base de nanoparticules de Rh ont également montré une bonne sélectivité. En plus de cela, le projet annexe a été mené avec des complexes de cuivre. L'immobilisation covalente de complexes de cuivre (II) sur l'oxyde de graphène (GO) a été réalisée par coordination directe du centre métallique sur le groupe de surface –COOH. Les complexes de cuivre supportés par le ligand chiral L-valmet se sont révélés particulièrement actifs dans la réaction énantiosélective de Henry." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Institut national polytechnique de Toulouse Date_soutenance : 15/03/2024 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2024TLSEP029 Complexes métalliques et nanoparticules supportés sur des nanomatériaux carbonés pour la catalyse asymétrique [texte imprimé] / Zinnia Arora, Auteur ; Durand, Jérôme, Directeur de thèse ; Karine Philippot, Directeur de thèse . - [s.d.].
Langues : Français (fre)
Tags : MATÉRIAUX CATALYSEURS SYSTÈME ASSYMÉTRIQUE Résumé : "La synthèse asymétrique catalytique est l’art de fournir exclusivement un énantiomère en présence de quantités sous-stœchiométriques de catalyseur adapté. Sans catalyseurs asymétriques, il n'aurait pas été possible d'atteindre le niveau actuel de développement de la pharmacie ou de la médecine. Malgré les avantages des systèmes homogènes, tels que des énantiosélectivités élevées et des activités pour un large éventail de transformations chimiques, des inconvénients tels que des possibilités limitées de récupération et de réutilisation des systèmes catalytiques chiraux coûteux existent. Par conséquent, l'immobilisation de la phase active catalytique énantiosélective a récemment suscité beaucoup d'attention et apparaît comme une solution très prometteuse, car elle peut combiner les avantages de la catalyse homogène et hétérogène. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce projet était la conception de nouveaux outils catalytiques à base de nanocarbone par l'immobilisation d'espèces chirales (complexes ou nanoparticules) sur la surface de carbones nanostructurés (nanotubes ou graphène) pour des réactions énantiosélectives. Le projet a impliqué plusieurs étapes clés pour atteindre les objectifs : 1) synthèse de matériaux carbonés structurés, en particulier des nanotubes de carbone et des graphènes ; 2) synthèse/modification des ligands chiraux de type phosphine pour préparer des complexes métalliques et des nanoparticules de rhodium ; 3) immobilisation des complexes et des nanoparticules sur différents supports carbonés. 4) Evaluation catalytique des systèmés élaborés. Ces tests impliquent la réalisation de réactions d'hydrogénation asymétrique sur le diméthyl itaconate. Différents types de nanotubes de carbone (CNTs) fonctionnalisés ou non ont été synthètisés et entièrement caractérisés pour être utilisés comme supports d'immobilisation de catalyseurs. De plus, nous avons réussi à synthétiser deux nouveaux complexes de rhodium chiraux. La synthèse de complexes de rhodium a été développée en utilisant les ligands de phosphine chiraux préalablement préparés, afin d'explorer leurs capacités catalytiques. Ainsi, quatre types différents de supports de nanotubes de carbone fonctionnalisés, trois complexes métalliques au rhodium (dont un commercial) et neuf complexes de rhodium supportés sur des nanotubes de carbone fonctionnalisés (pré-catalyseurs chiraux) ont été synthétisés. Des expériences de catalyse ont ensuite été réalisées en utilisant les complexes de rhodium synthétisés et leurs homologues supportés. L'observation a montré que ces catalyseurs complexes de rhodium montrent une bonne activité et que cinq catalyseurs présentent une bonne sélectivité pour le diméthyl itaçonate. En plus de la synthèse de catalyseurs à base de métaux, ces travaux ont également porté sur la synthèse de précurseurs de rhodium pour la génération de nanoparticules en utilisant des ligands chiraux comme stabilisateurs, puis sur leur immobilisation sur des nanotubes de carbone modifiés pour l'hydrogénation asymétrique. Deux précurseurs de rhodium et deux ligands phosphine chiraux différents ont été choisis pour la synthèse de nanoparticules chirales. Ainsi, quatre types de nanoparticules de rhodium chirales supportées sur CNTs ont été synthétisées en utilisant différents supports fonctionnalisés. Toutes les nanoparticules de chirales synthétisées ont été testées dans l'hydrogénation asymétrique du diméthyl itaconate, montrant une bonne activité. Deux catalyseurs à base de nanoparticules de Rh ont également montré une bonne sélectivité. En plus de cela, le projet annexe a été mené avec des complexes de cuivre. L'immobilisation covalente de complexes de cuivre (II) sur l'oxyde de graphène (GO) a été réalisée par coordination directe du centre métallique sur le groupe de surface –COOH. Les complexes de cuivre supportés par le ligand chiral L-valmet se sont révélés particulièrement actifs dans la réaction énantiosélective de Henry." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 Institut national polytechnique de Toulouse Date_soutenance : 15/03/2024 Ecole_doctorale : Sciences de la Matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2024TLSEP029
Titre : Surface-functionalized and hybrid nanocatalysts for water splitting Titre original : Nanocatatalyseurs hybrides fonctionnalisés en surface pour le fractionnement de l'eau Type de document : texte imprimé Auteurs : Laura Mallón-Pernia, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Xavier Sala, Directeur de thèse Langues : Anglais (eng) Tags : NANOPARTICLES NANOMATERIALS WATER SPLITTING CATALYSIS ENERGY
NANOPARTICULES NANOMATÉRIAUX FRACTIONNEMENT DE L'EAU CATALYSE ÉNERGIERésumé : "One solution to achieve a carbon free energy source is the photoproduction of H2 by the catalytic water splitting (WS, Eq. 1) using sunlight. 2H2O + h upsilon? 2H2 + O2 (Eq. 1) WS is a process in which water is oxidized to dioxygen in the anode (oxygen evolution reaction, OER, Eq. 2), thus constituting the source of electrons to reduce protons to H2 in the cathode (hydrogen evolution reaction, HER, Eq. 3). 2H2O ? O2 + 4H+ + 4e- (Eq. 2) 2H+ + 2e- ? H2 (Eq. 3) Developing highly efficient and active WS catalysts is essential for the proper kinetics of these two reactions. Nanoparticles (NPs) are true potential catalysts due to their high stability and surface per volume ratio, exposing high amounts of active sites. In this PhD, different nanoelectrocatalysts have been synthesized by following the organometallic approach which is advantageous for obtaining clean-surface nanomaterials compared to other synthesis methodologies. To understand the factors affecting the electrocatalytic activity of the nanomaterials, theoretical DFT calculations have been performed on the basis of well accepted concepts (hydrogen adsorption free energy, DELTA GH*, and volcano plots). Given that the ligands present on the surface of metal NPs can influence the electrocatalytic activity, DFT calculations were performed to determine the most favorable coordination modes of different ligands and to obtain the DELTA GH* values of the resulting NPs. Successful correlations between experimental and DFT data have been obtained. Conductive C-based supports are known to enhance the electrocatalytic activity by restraining the aggregation of the nanocatalysts and improving the electron transfer from the metal nanocatalyst to the electrode. In this PhD, two different carbon materials, reduced graphene oxide (rGO) and carbon microfibers (CF) have been used as supports for metal NPs. Furthermore, the effect of N and P doping onto rGO has been studied towards the HER, obtaining a positive synergistic effect between the heteroatoms and Ru NPs. In contrast to graphene, CF are easier to handle and can be directly used as electrodes, thus avoiding the issues related to the NPs deposition onto macroscopic electrodes (GC, FTO). Thus, Ru and Co NPs have been synthesized on top of two different CF, differing in the presence or not of -COOH moieties onto the surface. Two different methodologies, in-situ and ex-situ, have been employed in order to tune the interface between the NPs and the C support by adding different solvents (THF or 1- heptanol) for Co NPs or ligands (4-phenylpyridine, 4PP) for Ru NPs. The results evidence that a proper interaction between the NPs and the support surface is key for an improved catalytic activity of the hybrid materials, obtaining better results in the systems where pi-pi interactions between Ru-4PP NPs/C structures or H-bonds between Co(OH)2 and COOH moieties in the CF take place. Another promising strategy is the addition of another metal onto a metallic nanostructure, leading to beneficial synergistic electronic effects by changing the chemical environment of the metal centers and decreasing the adsorption energy of the reactants. In this sense, bimetallic Ru@Ni-foam and RuCo NPs systems were synthesized. The influence on the catalytic activity towards OER of different percentages of Ru-doping in Ru@Ni-foam systems has been studied. Finally, RuCo bimetallic systems were synthesized by using three different ligands, 4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2''-terpyridine, 4-PP and 1-heptanol. The influence of the ligand and the Ru/Co metal ratio on the size and morphology of the NPs has been determined. Preliminary electrocatalytic tests have been performed, opening a new door to explore the interest of bimetallic nanocatalysts for the water- splitting and the production of hydrogen."
"Une solution pour obtenir une source d'énergie décarbonée est la photoproduction d'H2 par fractionnement catalytique de l'eau (WS, Eq.1) en utilisant l'énergie solaire. 2H2O + h upsilon? 2H2 + O2 (Eq.1) Le fractionnement de l'eau est un processus en deux étapes : à l'anode l'eau est oxydée en O2 (réaction d'évolution de l'oxygène, OER, Eq.2), libérant des électrons pour la réduction des protons en H2 à la cathode (réaction d'évolution de l'hydrogène, HER, Eq.3). 2H2O ? O2 + 4H+ + 4e- (Eq.2) 2H+ + 2e- ? H2 (Eq.3) Le développement de catalyseurs OER et HER performants est essentiel pour avoir une cinétique adéquate entre ces réactions. Les nanoparticules (NPs) sont des catalyseurs intéressants en raison de leur rapport surface/volume élevé, exposant un grand nombre de sites actifs. Dans cette thèse, différents nanoélectrocatalyseurs (Ru, Co et systèmes bimétalliques) ont été synthétisés via l'approche organométallique. Cette méthode permet de disposer de NPs de surface propre comparativement à d'autres méthodologies. Pour comprendre les facteurs affectant l'activité électrocatalytique des NPs, des calculs théoriques DFT ont été effectués sur la base de concepts avancés (énergie libre d'adsorption de l'hydrogène, DELTA GH*, et diagrammes de Volcan). Les ligands présents à la surface des NPs métalliques affectant l'activité électrocatalytique, des calculs DFT ont permis d'étudier les modes de coordination les plus favorables et d'obtenir les valeurs DELTA GH* des NPs résultantes. De bonnes corrélations entre les données expérimentales et celles de la DFT ont été obtenues. Les supports conducteurs carbonés sont connus pour améliorer l'activité électrocatalytique des nanocatalyseurs, limitant l'agrégation et favorisant le transfert d'électrons des sites actifs vers l'électrode. Dans cette thèse, deux matériaux carbonés ont été utilisés comme supports des NPs métalliques, un oxyde de graphène réduit (rGO) et des microfibres de carbone (CF). En outre, l'effet du dopage du rGO (N et P) a été étudié en HER. Un effet synergique positif a été observé entre les hétéroatomes du rGO dopé et les RuNPs. Contrairement au graphène, les CF sont plus faciles à manipuler et sont utilisables directement comme électrodes, évitant ainsi les difficultés liées au dépôt sur des électrodes macroscopiques (GC, FTO). Des NPs de Ru et Co ont été synthétisées avec deux CF différents, présentant ou non de groupements -COOH à la surface. Deux méthodologies différentes, in-situ et ex-situ, ont été suivies pour régler l'interface entre les NPs et le support en présence d'un solvant seulement (THF ou 1-heptanol) pour les NPs de Co ou d'un ligand (4-phenylpyridine, 4PP) pour les RuNPs. Il a ainsi été montré qu'une interaction appropriée entre les NPs et la surface des CF est primordiale pour obtenir une activité catalytique accrue. Les systèmes où des interactions pi-pi entre les structures Ru-4PP NPs/C ou des liaisons H entre Co(OH)2 et les -COOH des CF existent ont donné les meilleurs résultats. Ajouter un second métal est une autre stratégie vers des effets électroniques synergiques par modification de l'environnement chimique des sites métalliques et diminution de l'énergie d'adsorption des réactifs. A cet effet, des systèmes bimétalliques Ru@Ni-foam et RuCo NPs ont été synthétisés. Pour les systèmes Ru@Ni-foam, l'influence du dopage au Ru sur l'activité catalytique en OER a été étudiée comparativement à une mousse de Ni, en fonction du taux de dopage. Des NPs RuCo ont été synthétisés avec trois ligands différents, 4'-(4-méthylphényl)-2,2':6',2''-terpyridine, 4-PP et 1-heptanol. L'influence du ligand et du ratio métallique Ru/Co sur la taille et la morphologie des NPs a été déterminée. Des tests électrocatalytiques préliminaires ont été réalisés, ouvrant une nouvelle voie de recherche vers la détermination de l'intérêt des nanocatalyseurs bimétalliques pour l'électrolyse de l'eau et la production d'hydrogène."Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 en cotutelle avec Universitat autònoma de Barcelona Date_soutenance : 28/09/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2021TOU30140 Surface-functionalized and hybrid nanocatalysts for water splitting = Nanocatatalyseurs hybrides fonctionnalisés en surface pour le fractionnement de l'eau [texte imprimé] / Laura Mallón-Pernia, Auteur ; Karine Philippot, Directeur de thèse ; Xavier Sala, Directeur de thèse . - [s.d.].
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Tags : NANOPARTICLES NANOMATERIALS WATER SPLITTING CATALYSIS ENERGY
NANOPARTICULES NANOMATÉRIAUX FRACTIONNEMENT DE L'EAU CATALYSE ÉNERGIERésumé : "One solution to achieve a carbon free energy source is the photoproduction of H2 by the catalytic water splitting (WS, Eq. 1) using sunlight. 2H2O + h upsilon? 2H2 + O2 (Eq. 1) WS is a process in which water is oxidized to dioxygen in the anode (oxygen evolution reaction, OER, Eq. 2), thus constituting the source of electrons to reduce protons to H2 in the cathode (hydrogen evolution reaction, HER, Eq. 3). 2H2O ? O2 + 4H+ + 4e- (Eq. 2) 2H+ + 2e- ? H2 (Eq. 3) Developing highly efficient and active WS catalysts is essential for the proper kinetics of these two reactions. Nanoparticles (NPs) are true potential catalysts due to their high stability and surface per volume ratio, exposing high amounts of active sites. In this PhD, different nanoelectrocatalysts have been synthesized by following the organometallic approach which is advantageous for obtaining clean-surface nanomaterials compared to other synthesis methodologies. To understand the factors affecting the electrocatalytic activity of the nanomaterials, theoretical DFT calculations have been performed on the basis of well accepted concepts (hydrogen adsorption free energy, DELTA GH*, and volcano plots). Given that the ligands present on the surface of metal NPs can influence the electrocatalytic activity, DFT calculations were performed to determine the most favorable coordination modes of different ligands and to obtain the DELTA GH* values of the resulting NPs. Successful correlations between experimental and DFT data have been obtained. Conductive C-based supports are known to enhance the electrocatalytic activity by restraining the aggregation of the nanocatalysts and improving the electron transfer from the metal nanocatalyst to the electrode. In this PhD, two different carbon materials, reduced graphene oxide (rGO) and carbon microfibers (CF) have been used as supports for metal NPs. Furthermore, the effect of N and P doping onto rGO has been studied towards the HER, obtaining a positive synergistic effect between the heteroatoms and Ru NPs. In contrast to graphene, CF are easier to handle and can be directly used as electrodes, thus avoiding the issues related to the NPs deposition onto macroscopic electrodes (GC, FTO). Thus, Ru and Co NPs have been synthesized on top of two different CF, differing in the presence or not of -COOH moieties onto the surface. Two different methodologies, in-situ and ex-situ, have been employed in order to tune the interface between the NPs and the C support by adding different solvents (THF or 1- heptanol) for Co NPs or ligands (4-phenylpyridine, 4PP) for Ru NPs. The results evidence that a proper interaction between the NPs and the support surface is key for an improved catalytic activity of the hybrid materials, obtaining better results in the systems where pi-pi interactions between Ru-4PP NPs/C structures or H-bonds between Co(OH)2 and COOH moieties in the CF take place. Another promising strategy is the addition of another metal onto a metallic nanostructure, leading to beneficial synergistic electronic effects by changing the chemical environment of the metal centers and decreasing the adsorption energy of the reactants. In this sense, bimetallic Ru@Ni-foam and RuCo NPs systems were synthesized. The influence on the catalytic activity towards OER of different percentages of Ru-doping in Ru@Ni-foam systems has been studied. Finally, RuCo bimetallic systems were synthesized by using three different ligands, 4'-(4-methylphenyl)-2,2':6',2''-terpyridine, 4-PP and 1-heptanol. The influence of the ligand and the Ru/Co metal ratio on the size and morphology of the NPs has been determined. Preliminary electrocatalytic tests have been performed, opening a new door to explore the interest of bimetallic nanocatalysts for the water- splitting and the production of hydrogen."
"Une solution pour obtenir une source d'énergie décarbonée est la photoproduction d'H2 par fractionnement catalytique de l'eau (WS, Eq.1) en utilisant l'énergie solaire. 2H2O + h upsilon? 2H2 + O2 (Eq.1) Le fractionnement de l'eau est un processus en deux étapes : à l'anode l'eau est oxydée en O2 (réaction d'évolution de l'oxygène, OER, Eq.2), libérant des électrons pour la réduction des protons en H2 à la cathode (réaction d'évolution de l'hydrogène, HER, Eq.3). 2H2O ? O2 + 4H+ + 4e- (Eq.2) 2H+ + 2e- ? H2 (Eq.3) Le développement de catalyseurs OER et HER performants est essentiel pour avoir une cinétique adéquate entre ces réactions. Les nanoparticules (NPs) sont des catalyseurs intéressants en raison de leur rapport surface/volume élevé, exposant un grand nombre de sites actifs. Dans cette thèse, différents nanoélectrocatalyseurs (Ru, Co et systèmes bimétalliques) ont été synthétisés via l'approche organométallique. Cette méthode permet de disposer de NPs de surface propre comparativement à d'autres méthodologies. Pour comprendre les facteurs affectant l'activité électrocatalytique des NPs, des calculs théoriques DFT ont été effectués sur la base de concepts avancés (énergie libre d'adsorption de l'hydrogène, DELTA GH*, et diagrammes de Volcan). Les ligands présents à la surface des NPs métalliques affectant l'activité électrocatalytique, des calculs DFT ont permis d'étudier les modes de coordination les plus favorables et d'obtenir les valeurs DELTA GH* des NPs résultantes. De bonnes corrélations entre les données expérimentales et celles de la DFT ont été obtenues. Les supports conducteurs carbonés sont connus pour améliorer l'activité électrocatalytique des nanocatalyseurs, limitant l'agrégation et favorisant le transfert d'électrons des sites actifs vers l'électrode. Dans cette thèse, deux matériaux carbonés ont été utilisés comme supports des NPs métalliques, un oxyde de graphène réduit (rGO) et des microfibres de carbone (CF). En outre, l'effet du dopage du rGO (N et P) a été étudié en HER. Un effet synergique positif a été observé entre les hétéroatomes du rGO dopé et les RuNPs. Contrairement au graphène, les CF sont plus faciles à manipuler et sont utilisables directement comme électrodes, évitant ainsi les difficultés liées au dépôt sur des électrodes macroscopiques (GC, FTO). Des NPs de Ru et Co ont été synthétisées avec deux CF différents, présentant ou non de groupements -COOH à la surface. Deux méthodologies différentes, in-situ et ex-situ, ont été suivies pour régler l'interface entre les NPs et le support en présence d'un solvant seulement (THF ou 1-heptanol) pour les NPs de Co ou d'un ligand (4-phenylpyridine, 4PP) pour les RuNPs. Il a ainsi été montré qu'une interaction appropriée entre les NPs et la surface des CF est primordiale pour obtenir une activité catalytique accrue. Les systèmes où des interactions pi-pi entre les structures Ru-4PP NPs/C ou des liaisons H entre Co(OH)2 et les -COOH des CF existent ont donné les meilleurs résultats. Ajouter un second métal est une autre stratégie vers des effets électroniques synergiques par modification de l'environnement chimique des sites métalliques et diminution de l'énergie d'adsorption des réactifs. A cet effet, des systèmes bimétalliques Ru@Ni-foam et RuCo NPs ont été synthétisés. Pour les systèmes Ru@Ni-foam, l'influence du dopage au Ru sur l'activité catalytique en OER a été étudiée comparativement à une mousse de Ni, en fonction du taux de dopage. Des NPs RuCo ont été synthétisés avec trois ligands différents, 4'-(4-méthylphényl)-2,2':6',2''-terpyridine, 4-PP et 1-heptanol. L'influence du ligand et du ratio métallique Ru/Co sur la taille et la morphologie des NPs a été déterminée. Des tests électrocatalytiques préliminaires ont été réalisés, ouvrant une nouvelle voie de recherche vers la détermination de l'intérêt des nanocatalyseurs bimétalliques pour l'électrolyse de l'eau et la production d'hydrogène."Document : thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université Toulouse 3 en cotutelle avec Universitat autònoma de Barcelona Date_soutenance : 28/09/2021 Ecole_doctorale : Sciences de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie Organométallique et de Coordination En ligne : https://theses.fr/2021TOU30140
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