Synthesis of CuO, ZnO and CuO /ZnO Coatings for Electrocatalytic Application / Sorror Larbaoui  

Public ISBD Titre : Synthesis of CuO, ZnO and CuO /ZnO Coatings for Electrocatalytic Application Type de document : texte imprimé Auteurs : Sorror Larbaoui, Auteur ; Hamza Belhadj, Directeur de thèse Editeur : Sétif:UFS Année de publication : 2023 Importance : 1 vol (50 f.) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : ZnO, CuO, Production d'hydrogène, Hydrothermale Index. décimale : 530-Physique Résumé : L'hydrogène est considéré comme une alternative intéressante aux combustibles fossiles, mais seule une petite partie est produite à partir d'énergies renouvelables, ce qui en fait finalement un vecteur d'énergie pas si propre que cela. La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau est prometteuse, mais l'utilisation d'un catalyseur rentable et performant qui présente une stabilité à long terme reste un défi. Dans ce travail, des films minces à hétérojonction de CuO, ZnO et CuO/ZnO ont été synthétisés avec succès par des méthodes hydrothermales et d'électrodéposition. Les caractérisations physico-chimiques ont été effectuées à l'aide de différentes techniques de caractérisation telles que la diffraction des rayons X, la spectroscopie UV-Visible, l'analyse SEM et les mesures électrochimiques (LSV, Tafel et EIS).La diffraction des rayons X nous a permis d'identifier formellement la formation du composite CuO/ZnO. L'analyse UV-Visible a révélé que les électrodes produites par les méthodes hydrothermale et électrochimique présentaient une bonne absorbance dans le domaine de l'ultraviolet. Dans le domaine visible, l’absorbance des échantillons hydrothermaux est légèrement inférieur à celle des échantillons électrochimiques. Les images MEB ont montré une grande diversité dans la forme des particules pour CuO, ZnO et CuO/ZnO préparés par la méthode hydrothermale, et un grand nombre de nanostructures homogènes de taille uniforme pour ceux synthétisés par la méthode électrochimique. Les électrodes de CuO et de ZnO développées par la méthode hydrothermale ont montré une meilleure activité électrocatalytique pour les HER que les autres électrodes développées par la technique électrochimique. Pour CuO/ZnO, les films minces produits par la méthode électrochimique ont montré une meilleure activité électrocatalytique que ceux synthétisés par la méthode hydrothermale. Les performances électrocatalytiques supérieures du CuO, du ZnO préparé par voie hydrothermale et du CuO/ZnO traité par voie électrochimique pour les HER ont été attribuées à leurs faibles surpotentiels (624 mV, 711 mV, 802 mV), à leurs faibles pentes de Tafel (69, 102, 74) et à leurs faibles valeurs Rct (0,73Ὡ, 1,27 Ὡ, 15,69 Ὡ) confirmées par LSV, la mesure de Tafel et l'EISpectroscopie. Enfin, la stabilité électrocatalytique du CuO, préparé par la méthode hydrothermale, pour HER montre un potentiel presque constant dans le temps, ce qui indique la grande stabilité de l'électrode de CuO. La stratégie actuelle pourrait ouvrir la voie au développement d'électrocatalyseurs bon marché, stables et robustes en tant qu'électrodes avancées pour la séparation de l'eau à grande = Hydrogen is considered an attractive alternative to fossil fuels, but only a small amount of it is produced from renewable energy, making it not such a clean energy carrier after all. Producing hydrogen through water electrolysis is promising, but using a cost-effective and high-performing catalyst that has long-term stability is still a challenge. In this work, CuO, ZnO and CuO/ZnO heterojunction thin films were successfully synthesized by hydrothermal and electrodeposition method. Physico-chemical characterizations were inducted using different characterization techniques such as X-ray diffraction, UV-Visible spectroscopy, SEM analysis and electrochemical measurements (LSV, Tafel and EIS).XRD allowed us to formally identify the formation of the CuO/ZnO composite. UV-visible analysis revealed that electrodes produced by both the hydrothermal and electrochemical methods showed good absorbance in the ultraviolet range. In the visible range, the transmittance of hydrothermal samples is slightly higher than that of electrochemical samples. SEM images showed great diversity in particle shape for CuO, ZnO and CuO/ZnO prepared by the hydrothermal method, and a large number of homogeneous nanostructures of uniform size for those synthesized by the electrochemical method. The resulting CuO and ZnO electrodes, developed by the hydrothermal method, showed better electrocatalytic activity for HERs than the other NiFe electrodes developed by the electrochemical technique. For CuO/ZnO, the thin films produced by the electrochemical method showed better electrocatalytic activity than those synthesized by the hydrothermal method. The superior electrocatalytic performance of CuO, hydrothermally prepared ZnO and electrochemically treated CuO/ZnO for HER was attributed to their low overpotentials (624 mV, 711 mV, 802 mV), low Tafel slopes (69, 102, 74) and low Rct values (0.73Ὡ, 1.27Ὡ, 15.69Ὡ) confirmed by LSV, Tafel measurement and EISpectroscopy. Finally, the electrocatalytic stability of CuO, prepared by the hydrothermal method, for HER shows almost constant potential overtime, indicating the high stability of the CuO electrode. The current strategy could open the way to develop cheap, stable, and robust electrocatalysts as advanced electrodes for large-scale watersplitting Côte titre : MAPH/0620 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1vm-IO9NzDM0Y3-oBb-OCP0EDC7yix1Fo/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Synthesis of CuO, ZnO and CuO /ZnO Coatings for Electrocatalytic Application [texte imprimé] / Sorror Larbaoui, Auteur ; Hamza Belhadj, Directeur de thèse . - [S.l.] : Sétif:UFS, 2023 . - 1 vol (50 f.) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : ZnO, CuO, Production d'hydrogène, Hydrothermale Index. décimale : 530-Physique Résumé : L'hydrogène est considéré comme une alternative intéressante aux combustibles fossiles, mais seule une petite partie est produite à partir d'énergies renouvelables, ce qui en fait finalement un vecteur d'énergie pas si propre que cela. La production d'hydrogène par électrolyse de l'eau est prometteuse, mais l'utilisation d'un catalyseur rentable et performant qui présente une stabilité à long terme reste un défi. Dans ce travail, des films minces à hétérojonction de CuO, ZnO et CuO/ZnO ont été synthétisés avec succès par des méthodes hydrothermales et d'électrodéposition. Les caractérisations physico-chimiques ont été effectuées à l'aide de différentes techniques de caractérisation telles que la diffraction des rayons X, la spectroscopie UV-Visible, l'analyse SEM et les mesures électrochimiques (LSV, Tafel et EIS).La diffraction des rayons X nous a permis d'identifier formellement la formation du composite CuO/ZnO. L'analyse UV-Visible a révélé que les électrodes produites par les méthodes hydrothermale et électrochimique présentaient une bonne absorbance dans le domaine de l'ultraviolet. Dans le domaine visible, l’absorbance des échantillons hydrothermaux est légèrement inférieur à celle des échantillons électrochimiques. Les images MEB ont montré une grande diversité dans la forme des particules pour CuO, ZnO et CuO/ZnO préparés par la méthode hydrothermale, et un grand nombre de nanostructures homogènes de taille uniforme pour ceux synthétisés par la méthode électrochimique. Les électrodes de CuO et de ZnO développées par la méthode hydrothermale ont montré une meilleure activité électrocatalytique pour les HER que les autres électrodes développées par la technique électrochimique. Pour CuO/ZnO, les films minces produits par la méthode électrochimique ont montré une meilleure activité électrocatalytique que ceux synthétisés par la méthode hydrothermale. Les performances électrocatalytiques supérieures du CuO, du ZnO préparé par voie hydrothermale et du CuO/ZnO traité par voie électrochimique pour les HER ont été attribuées à leurs faibles surpotentiels (624 mV, 711 mV, 802 mV), à leurs faibles pentes de Tafel (69, 102, 74) et à leurs faibles valeurs Rct (0,73Ὡ, 1,27 Ὡ, 15,69 Ὡ) confirmées par LSV, la mesure de Tafel et l'EISpectroscopie. Enfin, la stabilité électrocatalytique du CuO, préparé par la méthode hydrothermale, pour HER montre un potentiel presque constant dans le temps, ce qui indique la grande stabilité de l'électrode de CuO. La stratégie actuelle pourrait ouvrir la voie au développement d'électrocatalyseurs bon marché, stables et robustes en tant qu'électrodes avancées pour la séparation de l'eau à grande = Hydrogen is considered an attractive alternative to fossil fuels, but only a small amount of it is produced from renewable energy, making it not such a clean energy carrier after all. Producing hydrogen through water electrolysis is promising, but using a cost-effective and high-performing catalyst that has long-term stability is still a challenge. In this work, CuO, ZnO and CuO/ZnO heterojunction thin films were successfully synthesized by hydrothermal and electrodeposition method. Physico-chemical characterizations were inducted using different characterization techniques such as X-ray diffraction, UV-Visible spectroscopy, SEM analysis and electrochemical measurements (LSV, Tafel and EIS).XRD allowed us to formally identify the formation of the CuO/ZnO composite. UV-visible analysis revealed that electrodes produced by both the hydrothermal and electrochemical methods showed good absorbance in the ultraviolet range. In the visible range, the transmittance of hydrothermal samples is slightly higher than that of electrochemical samples. SEM images showed great diversity in particle shape for CuO, ZnO and CuO/ZnO prepared by the hydrothermal method, and a large number of homogeneous nanostructures of uniform size for those synthesized by the electrochemical method. The resulting CuO and ZnO electrodes, developed by the hydrothermal method, showed better electrocatalytic activity for HERs than the other NiFe electrodes developed by the electrochemical technique. For CuO/ZnO, the thin films produced by the electrochemical method showed better electrocatalytic activity than those synthesized by the hydrothermal method. The superior electrocatalytic performance of CuO, hydrothermally prepared ZnO and electrochemically treated CuO/ZnO for HER was attributed to their low overpotentials (624 mV, 711 mV, 802 mV), low Tafel slopes (69, 102, 74) and low Rct values (0.73Ὡ, 1.27Ὡ, 15.69Ὡ) confirmed by LSV, Tafel measurement and EISpectroscopy. Finally, the electrocatalytic stability of CuO, prepared by the hydrothermal method, for HER shows almost constant potential overtime, indicating the high stability of the CuO electrode. The current strategy could open the way to develop cheap, stable, and robust electrocatalysts as advanced electrodes for large-scale watersplitting Côte titre : MAPH/0620 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1vm-IO9NzDM0Y3-oBb-OCP0EDC7yix1Fo/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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MAPH/0620	MAPH/0620	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Anglais	Disponible Disponible

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