Production d’hydrogène par décomposition d'eau sur rhodium déposé sur différents supports

Abstract

Le principale objectif à l'issue de ces années d'études et de connaissances scientifiques est la production d'hydrogène à partir d'une ressource renouvelable " L'eau " par deux voies distinctes à savoir : thermo oxydation de la vapeur d'eau(TOVE) [1] et par photo catalyse [2]. Un ensemble de catalyseurs X%Rhodium/support ( support : La2O3, CeO2-ZrO2 (60%/40%)et CeO2-La2O3(50%/50%) avec une teneur en Rh de 1 et 5% ont été synthétisés au niveau de notre laboratoire. Les différentes techniques de caractérisations de ces catalyseurs qui ont été effectuées dans un laboratoire de matériaux François Rabelais en France sont : - Analyse thermogravimétrique par (ATG-ATD). Ces analyses ont été réalisées en fonction de la température (30-60°c)et sous différentes atmosphère (air synthétique et hydrogène dilué sous argon à 3%). -Analyse par diffraction des rayons X (DRX) et infrarouge ( FT-IR). -Analyse par microscopie de balayage et microscopie par transmission (MEB -MET) -Analyse électrochimique. Cette étude consiste à représenter les courbes intensité-potentiel (voltamogrammes) pour déterminer avec précision les potentiels de réduction et d'oxydation. L'électrode de travail est constituée de 40% en masse du catalyseur. Il est à noter que la variation de certains paramètres expérimentaux ont fait l'objet de cette étude tel que: - Effet de la nature du milieu (neutre, acide et basique) dont lequel sont plongées les électrodes. L'ensemble des diagrammes volta métriques cycliques enregistrés à différentes vitesses de balayage des catalyseurs présentent une étape de réduction réversible dont les quels les intensités des pics de réduction et d'oxydation des espèces qui diffusent en solution dépendent considérablement de la nature du support, du % en métal Rh, ainsi que de la nature du milieu. Un prétraitement sous différentes atmosphère réductrices (H2, CH4 et CO) des poudres obtenues après imprégnation, évaluation de l'état d'oxydation du Rhodium et son effet sur le support par réduction en température programmée ( TPR) des catalyseurs puis une chimisorption de l'hydrogène à température ambiante a fait l'objet de cette recherche. Les catalyseurs aux supports mixtes semblent très prometteurs par rapport au mono support en dissociation de l'eau et production d'hydrogène par thermo oxydation sous vapeur d'eau et par photo catalyse.