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Theses

Synthèse et caractérisation de nanocomposites à base de nitrure de silicium et de bore comme support catalytique mesoporeux pour applications énergétiques

Résumé : La présente thèse s’inscrit dans un projet collaboratif de type CEFIPRA entre l’Inde (Dr. Ravi Kumar, Department of Metallurgical and Materials Engineering, Indian Institute of Technology-Madras (IIT Madras), Chennai) et la France (Dr. Samuel Bernard, Institut Européen des Membranes, CNRS, Montpellier). Les travaux de thèses se sont consacrés à la synthèse de céramiques de type non-oxyde autour de systèmes binaires (nitrure de silicium et nitrure de bore) et ternaires (Si-M-N, B-M-N (M=Ti, Zr, Hf)) à partir de précurseurs moléculaires et polymères, i.e., la voie polymères précéramiques ou PDCs. L’idée principale de ce travail est de former des structures nanocomposites à partir des systèmes ternaires dans lesquelles des nanocristaux de nitrures métalliques (M=Ti, Zr, Hf) se développent pendant la synthèse du nitrure de silicium et du nitrure de bore. Une caractérisation complète allant des polymères aux matériaux finaux a été conduite. Ces matériaux ont ensuite été préparés sous forme de composés mésoporeux (monolithes) en couplant la voie des polymères précéramiques à une approche de nanomoulage. Ces monolithes à haute surface spécifique et mésoporosité interconnectée ont alors été appliqués comme support de nanoparticules de platine pour l’hydrolyse du borohydrure de sodium pour générer de l’hydrogène. Les performances en tant que support de catalyseur ont été évaluées en termes de volume d’hydrogène libéré et de reproductibilité. Nous avons montré que les nanocomposites TiN/Si3N4 de surface spécifique très élevée présentent les meilleures performances grâce à l’activité catalytique du Si3N4 amorphe, de la présence de TiN nanométrique et de l’effet synergétique entre les nanoparticules Pt, le TiN nanostructuré et le Si3N4 amorphe. En preuve de concept, nous avons montré que ces structures nanocomposites étaient multifonctionnelles: elles peuvent être appliquées en tant que supports d’électro-catalyseurs et matériaux d’électrodes dans les piles à combustibles et les super-condensateurs, en particulier pour ceux contenant des matériaux lamellaires 2D et du carbone libre.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01871719
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, September 11, 2018 - 11:09:07 AM
Last modification on : Wednesday, March 4, 2020 - 3:46:23 AM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, December 12, 2018 - 3:26:58 PM

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2017_LALE_archivage.pdf
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  • HAL Id : tel-01871719, version 1

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Abhijeet Lale. Synthèse et caractérisation de nanocomposites à base de nitrure de silicium et de bore comme support catalytique mesoporeux pour applications énergétiques. Material chemistry. Université Montpellier, 2017. English. ⟨NNT : 2017MONTT203⟩. ⟨tel-01871719⟩

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