L’ÉTUDE ÉLÉCTROCHIMIQUE D’UN MATÉRIEL HYBRIDE TIO2/PT/GRAPHITE

L’ÉTUDE ÉLÉCTROCHIMIQUE D’UN MATÉRIEL HYBRIDE TIO2/PT/GRAPHITE Maria Marcua, Loredana Predaa, Tanta Spatarua, Alexandra Banub, Andrei Spatarub a: Institute de Chimie Physique « Ilie Murgulescu», Splaiul Independentei 202, Bucarest, Roumanie , e-mail : m_marcu2000@yahoo.com b :Université Polytechnique de Bucarest, Splaiul Independentei 313, Bucarest, Roumanie, e-mail: a_banu_2000@yahoo.com L’amélioration des coûtes d’électro catalyseurs utilisés dans les pilles à combustible pourrait être accomplie par la préparation d’électro catalyseurs nanostructures. Plus précisément, il s’agit de la déposition du métal noble sous la forme de nanoparticules sur de inerte support (ex. le graphite) dans le but d’obtenir des électrodes qui pourraient répondre aux problèmes actueles: la réduction de la quantité de métal noble utilisée sans être affecte l’efficacité d’électrode. Dans ce contexte, nous avons étudie les suivants systèmes: Pt et TiO2/Pt utilisant comme substrat graphite afin d’étudier l’efficacité d’electro catalyseur. Le but d’introduire la couche oxydique intermédiaire de TiO2 est d’augmenter la surface spécifique du electro catalyseur [1] et par conséquence d’améliorer l’électrode. Il est évident que les propriétés d’électrode sont en forte dépendance de la nature, de la dimension et de la répartition des nano particules de Pt et TiO2 sur la surface du support graphitique [2]. Plus précisément, nous avons étudie l’oxydation anodique du méthanol dans milieu acide (solution aqueuse de H2SO4) par des méthodes électrochimiques (VC, EIS). Ces études ont été couples aux méthodes de l’analyse structurales (SEM, TEM) dans le but de comprendre l’influence de la distribution et de la taille des nano particules sur l’efficacité de l’électrode. Les donnes électrochimiques laisse prévoir une augmentation de l’efficacité d’électro catalyseur dans le cas du système TiO2/Pt/graphite que dans le cas Pt/graphite. Ce comportement est dans quelque sort attendu en prenant en compte les propriétés du TiO2 auparavant décrites. De plus, les résultats ont démontres que cette efficacité ne peux pas être expliquee exclusivement par la croissance de la surface spécifique du électro catalyseur en présence du TiO2 puisqu'il s’agit seulement d’une augmentation d'approximativement 22% de la surface spécifique. Les études comparatives de ces deux systèmes en effectuant l’électrolyse du méthanol en milieu acide laisse prévoir que la présence du TiO2 induit en même temps la réduction de l’empoisonnement d’électrode avec l’oxyde du carbone des particules du catalyseur. En conclusion, la présence de ces deux facteurs : l’augmentation de la surface spécifique d’électro catalyseur et l’empêchement de l’empoisonnement rapide d’électrode nous permettent de supposer que le système TiO2/Pt/graphite est plus efficace que celle Pt/graphite et par conséquence il est plus approprie de l’utiliser comme électrode dans les pilles à combustible. Références: [1] N. Vlachopoulos, P. Liska, J. Augustynski, M. Gratzel, J. Am. Chem. Soc., 110, 1988, 1216 [2] K.W. Park, S.B. Han, J.M. Lee, Electrochem. Comm., 9, 2007. 1578

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