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| Titre : |
Development of electrocatalyst materials for water electrolysis based on transition elements |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Kaouther Meguellati ; Souhila Benkhaled ; Messaoudi, Yazid., Directeur de thèse |
| Editeur : |
Setif:UFA |
| Année de publication : |
2024 |
| Importance : |
1 vol (62 f.) |
| Format : |
29 cm |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
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| Mots-clés : |
Development of electrocatalyst |
| Index. décimale : |
540 Chimie et sciences connexes |
| Résumé : |
Developing the efficient and low-cost electrocatalysts for overall water splitting is of the great importance for the production of H2. The popular bi-functional catalysts usually shown good activity for one half reaction at expense of the activity for another half-reaction, thus given a moderate performance for overall water splitting. This will be followed by outlining current knowledge on the two half-cell reactions, hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER), in terms of reaction mechanisms in alkaline media. In this work, we carried out an experimental study of an electrodeposited coating of Ni-Mo on a copper substrate, were prepared by electrodeposition from an alkaline bath containing at different current t densities of 50, -100 and -150 mA/cm² and different concentrations of (NH4)2SO4 0.05M,0.2M and 0.5M. nano structures were created using cost-effective, versatile electrochemical deposition method, and the electrocatalytic activity of various samles for hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) were investigated in alkaline environment. In order to achieve high electrochemical active surface area (ECSA) due to the development of nanostructures on the surface, we used multiple techniques to analyse the samples different properties which showed excellent electrocatalytic activity. In order to deliver the biggest ECSA leading to the best electrocatalitic activity for the HER and OER processe, in order to do so, the alloy’s morphology had to be enhanced which we were able to achievethanks to the multiple changes we made the electrochemical deposition process the stability test showed that after 4h of electrolysis at a current density of -150 mA/cm², the potential value increases slightly indicating that the obtained alloy sample had excellent electrostatic stability to say the least = Le développement d’électrocatalyseurs efficaces et peu coûteux pour le fractionnement global de l’eau est d’une grande importance pour la production de H2. Les catalyseurs bi-fonctionnels populaires ont généralement montré une bonne activité pour une réaction de moitié au détriment de l’activité pour une autre demi-réaction, donnant ainsi une performance modérée pour le fractionnement global de l’eau. Ensuite, nous présenterons les connaissances actuelles sur les deux réactions demicellulaires, la réaction d’évolution de l’hydrogène (HER) et la réaction d’évolution de l’oxygène (OER), en termes de mécanismes de réaction dans les milieux alcalins. Dans ce travail, nous avons réalisé une étude expérimentale d’un revêtement électrodéposé de Ni-Mo sur un substrat de cuivre, préparé par électrodéposition à partir d’un bain alcalin contenant à différentes densités de courant t de 50, -100 et 150 mA/cm² et à différentes concentrations de (NH4)2SO4 0.05M, 0.2M et 0.5M. Des nano structures ont été créées en utilisant une méthode de dépôt électrochimique rentable et polyvalente, et l’activité électrocatalytique de divers échantillons pour la réaction d’évolution de l’hydrogène (HER) et la réaction d’évolution de l’oxygène (OER) ont été étudiées dans un environnement alcalin. Afin d’obtenir une surface active électrochimique (ECSA) élevée en raison du développement de nanostructures sur la surface, nous avons utilisé plusieurs techniques pour analyser les différentes propriétés des échantillons qui ont montré une excellente activité électrocatalytique. Afin de fournir le plus grand ECSA menant à la meilleure activité électrocatalitique pour le processus HER et OER, pour ce faire, la morphologie de l'alliage doit être améliorée, ce que nous avons pu réaliser grâce aux modifications multiples que nous avons apportées au procédé de dépôt électrochimique. letest de stabilité a montré qu'après 4 h d'électrolyse à une densité de courant de -150 mA/cm², la valeur du potentiel augmente légèrement indiquant que l'échantillon d'alliage obtenu avait une excellente stabilité électrostatique. |
| Côte titre : |
MACH/0348 |
Development of electrocatalyst materials for water electrolysis based on transition elements [texte imprimé] / Kaouther Meguellati ; Souhila Benkhaled ; Messaoudi, Yazid., Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (62 f.) ; 29 cm. Langues : Anglais ( eng)
| Catégories : |
Thèses & Mémoires:Chimie
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| Mots-clés : |
Development of electrocatalyst |
| Index. décimale : |
540 Chimie et sciences connexes |
| Résumé : |
Developing the efficient and low-cost electrocatalysts for overall water splitting is of the great importance for the production of H2. The popular bi-functional catalysts usually shown good activity for one half reaction at expense of the activity for another half-reaction, thus given a moderate performance for overall water splitting. This will be followed by outlining current knowledge on the two half-cell reactions, hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER), in terms of reaction mechanisms in alkaline media. In this work, we carried out an experimental study of an electrodeposited coating of Ni-Mo on a copper substrate, were prepared by electrodeposition from an alkaline bath containing at different current t densities of 50, -100 and -150 mA/cm² and different concentrations of (NH4)2SO4 0.05M,0.2M and 0.5M. nano structures were created using cost-effective, versatile electrochemical deposition method, and the electrocatalytic activity of various samles for hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) were investigated in alkaline environment. In order to achieve high electrochemical active surface area (ECSA) due to the development of nanostructures on the surface, we used multiple techniques to analyse the samples different properties which showed excellent electrocatalytic activity. In order to deliver the biggest ECSA leading to the best electrocatalitic activity for the HER and OER processe, in order to do so, the alloy’s morphology had to be enhanced which we were able to achievethanks to the multiple changes we made the electrochemical deposition process the stability test showed that after 4h of electrolysis at a current density of -150 mA/cm², the potential value increases slightly indicating that the obtained alloy sample had excellent electrostatic stability to say the least = Le développement d’électrocatalyseurs efficaces et peu coûteux pour le fractionnement global de l’eau est d’une grande importance pour la production de H2. Les catalyseurs bi-fonctionnels populaires ont généralement montré une bonne activité pour une réaction de moitié au détriment de l’activité pour une autre demi-réaction, donnant ainsi une performance modérée pour le fractionnement global de l’eau. Ensuite, nous présenterons les connaissances actuelles sur les deux réactions demicellulaires, la réaction d’évolution de l’hydrogène (HER) et la réaction d’évolution de l’oxygène (OER), en termes de mécanismes de réaction dans les milieux alcalins. Dans ce travail, nous avons réalisé une étude expérimentale d’un revêtement électrodéposé de Ni-Mo sur un substrat de cuivre, préparé par électrodéposition à partir d’un bain alcalin contenant à différentes densités de courant t de 50, -100 et 150 mA/cm² et à différentes concentrations de (NH4)2SO4 0.05M, 0.2M et 0.5M. Des nano structures ont été créées en utilisant une méthode de dépôt électrochimique rentable et polyvalente, et l’activité électrocatalytique de divers échantillons pour la réaction d’évolution de l’hydrogène (HER) et la réaction d’évolution de l’oxygène (OER) ont été étudiées dans un environnement alcalin. Afin d’obtenir une surface active électrochimique (ECSA) élevée en raison du développement de nanostructures sur la surface, nous avons utilisé plusieurs techniques pour analyser les différentes propriétés des échantillons qui ont montré une excellente activité électrocatalytique. Afin de fournir le plus grand ECSA menant à la meilleure activité électrocatalitique pour le processus HER et OER, pour ce faire, la morphologie de l'alliage doit être améliorée, ce que nous avons pu réaliser grâce aux modifications multiples que nous avons apportées au procédé de dépôt électrochimique. letest de stabilité a montré qu'après 4 h d'électrolyse à une densité de courant de -150 mA/cm², la valeur du potentiel augmente légèrement indiquant que l'échantillon d'alliage obtenu avait une excellente stabilité électrostatique. |
| Côte titre : |
MACH/0348 |
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