CLEARER (CataLysEurs hétérostructurés titAnate / nitRurE de caRbone pour la photo-production d’hydrogène)
Le projet Carnot Inter Domaines d’Activités CLEARER vise la synthèse de catalyseurs hétérostructurés associant le nitrure de carbone graphitique (g-C3N4) avec des titanates métalliques pour la photoproduction d’hydrogène. L’objectif final est de dépasser 6-7% de rendement de conversion de l’énergie solaire pour la photoproduction d’hydrogène avec des catalyseurs constitués d’éléments abondants et/ou facilement accessibles comme le titanate de cobalt et le nitrure de carbone graphitique. Le projet est développé en synergie entre le LRGP (axe GP) et l’IJL (équipe PPS) qui possèdent des compétences complémentaires, notamment dans la synthèse, la structuration et l’immobilisation de photocatalyseurs : la synthèse des matériaux par voie solvothermale est effectuée au LRGP tandis que l’élaboration assistée par plasma est réalisée à l’IJL. Les premières études ont permis de montrer que les meilleurs résultats en termes d’activité photocatalytique, de performances et de stabilité ont été obtenus en associant g-C3N4 avec des pérovskites (SmFeO3, LaFeO3 ou CoTiO3) ou par photosensibilisation avec des phtalocyanines. Parmi les co-catalyseurs à fort potentiel, nous avons également pu mettre en évidence le rôle des sulfures NiS ou CuS et ainsi nous affranchir de l’utilisation de métaux nobles, comme le platine ou le ruthénium. Les travaux réalisés ont fait l’objet de deux publications [1,2]. Une troisième est en cours de rédaction.
[1] Copper octacarboxyphthalocyanine as sensitizer of graphitic carbon nitride for efficient dye degradation under visible light irradiation
S. Ouedraogo, B. Chouchene, C. Desmarets, T. Gries, L. Balan, R. Fournet, G. Medjahdi, K. Bayoa, R. Schneider Applied Catalysis A, General 563 (2018) 127–136.
[2]Graphitic carbon nitride/SmFeO3 composite Z-scheme photocatalyst with high visible light activity
B. Chouchene, T. Gries, L. Balan, G. Medjahdi, R. Schneider
Nanotechnology 31 (2020) 465704.
