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Category: Thesis defense and HDR

Mardi 17 novembre 2020 : Soutenance de thèse de Vincent GUIGOZ : Photocatalyseurs hétérostructurés LaFeO3/g-C3N4 pour la production d'hydrogène

Vincent GUIGOZ Doctorant au sein de l'équipe "Plasmas - Procédés - Surfaces" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Photocatalyseurs hétérostructurés LaFeO3/g-C3N4 pour la production d'hydrogène"

 

Date et lieu :
Mardi 17 novembre 2020 à 14h00
LRGP
1, rue Grandville
Salle Villermaux
Nancy

En raison des conditions sanitaires actuelles, la soutenance se déroulera en visio-conférence.

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- M. Raphael SCHNEIDER   
Université de Lorraine    

 

 Co-directeur de thèse :
- M. Thomas GRIES
Institut Jean Lamour, CNRS/Université de Lorraine  

 

Examinateurs :

- Mme Ioana FECHETE - BRINZEI
Université de Technologie de Troyes    

- M. Bruno AZAMBRE   
Université de Lorraine

 

Rapporteurs :   

- Mme Valérie KELLER   
CNRS/Université de Strasbourg   

- M. Hanlin LIAO 
Université de Technologie de Belfort-Montbéliard   


Résumé :

L’hydrogène permet de stocker l’énergie dans les liaisons chimiques et est un vecteur d’énergie alternatif prometteur, cependant une nouvelle méthode de production décarboné est nécessaire. Cette thèse porte sur l’élaboration et l’optimisation d’un photocatalyseur peu cher, abondant et stable pour la production d’hydrogène par photodissociation de l’eau. LaFeO3 est un pérovskite semi-conducteur composé d’éléments abondants qui absorbe le rayonnement solaire visible avec une excellente stabilité chimique, mais ses propriétés photocatalytiques sont limité par un faible transport des électrons. Pour améliorer son activité, une hétérostructure avec g-C3N4 a été formée. g-C3N4 est un semi-conducteur organique 2D avec des propriétés optiques, structurelles et électroniques exceptionnelles. Leur association a permis d’augmenter significativement l’activité photocatalytique par une optimisation de leurs quantités respectives permettant une amélioration de la séparation et du transfert des porteurs de charge. Deux méthodes de production de H2, par photocatalyse et photoélectrocatalyse ont été étudié par l’élaboration de l’hétérojonction en films ou en nanoparticules, selon que LaFeO3 ait été synthétisé, respectivement, par pulvérisation magnétron ou par voie sol-gel. L’insertion d’une couche de g-C3N4, déposée par spin-coating, sous le film de LaFeO3 a permis pour la première fois de former l’hétérojonction en films. Tandis que l’association par sonication des particules de LaFeO3 et g-C3N4 a permis la création de l’hétérojonction en photocatalyseurs dispersés. La composition du film de LaFeO3 a aussi été modifié en créant un matériel non-stœchiométrie et par insertion d’éléments métalliques additionnels.
Mots-clés :
    Photocatalyse, photo-dissociation, hydrogène, LaFeO3, g-C3N4.