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Développement de MOFs fonctionnels sur support solide : application à la photochimie.

Résumé : Les travaux présentés dans ce manuscrit s’inscrivent dans le cadre général de la conversion et du stockage de l’énergie lumineuse. Dans ce domaine, l’utilisation de MOFs (Metal-Organic Frameworks) polyfonctionnels n’en est qu’à ses débuts et ils sont principalement utilisés sous forme de poudre cristalline. Or le développement de ces MOFs sur un support solide est essentiel dans l’obtention d’un objet technologiquement avancé répondant à des critères industriels. Les travaux réalisés lors de ce projet ont donc porté sur la croissance contrôlée de matériaux hybrides polyfonctionnels de type MOF sur une surface conductrice transparente TCO (Transparent Conductive Oxide). Les différentes fonctionnalités ont été introduites au sein du MOF par intégration d’une partie photosensible et d’une unité catalytique.A partir de systèmes de MOFs modèles à base de zirconium, il a été possible de produire des systèmes polyfonctionnels par modifications directement pendant la synthèse et/ou post synthèse. Le contrôle de la croissance, en maîtrisant les conditions expérimentales lors de la synthèse solvothermale directe in situ, nous a permis d’obtenir une couche de cristaux monodisperses solidement attachés aux supports TCO. Des efforts importants ont également été dédiés à la compréhension des mécanismes de croissance des MOF sur support TCO. Des essais de photodégradation du bleu de méthylène (polluant organique) ont permis de valider le potentiel photochimique de nos dispositifs.La méthodologie développée pour le contrôle de la croissance des MOFs à base de zirconium a été transposée avec succès à des analogues à base de titane, démontrant la portabilité de la stratégie vers d’autres types de MOFs. Ces derniers ont été utilisés en photo-réduction du CO2 lors d’essais préliminaires (collaboration avec le Collège de France) conduisant sélectivement à l’obtention de formiate.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02280145
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, September 6, 2019 - 9:46:23 AM
Last modification on : Saturday, September 7, 2019 - 1:26:42 AM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, February 6, 2020 - 1:00:14 PM

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GENESIO_2018_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

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  • HAL Id : tel-02280145, version 1

Citation

Guillaume Genesio. Développement de MOFs fonctionnels sur support solide : application à la photochimie.. Autre. Université Montpellier, 2018. Français. ⟨NNT : 2018MONTS125⟩. ⟨tel-02280145⟩

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