Adeline Blot, première Docteure iMAT !
Adeline a brillamment soutenue sa thèse le mardi 24 octobre 2023. Elle ouvre la liste des futur-e-s docteur-e-s qui aurons soutenu un travail de recherche financé par iMAT.
(photo avec la Pr. Sophie Cassaignon, du LCMCP et membre du comité de direction iMAT)
Lauréate de l'AAP2020 dans l'axe 2 Énergie, environnement et durabilité
Adeline Blot a donc soutenu le 24 octobre sa thèse intitulée Conception de Photo-électrodes hétérostructurées pour la réaction d'électrolyse de l'eau.
Son travail de recherche était co-encadrée par le Pr. Olivier Durupthy (LCMCP - Sorbonne Université) et la Pr. Christel Laberty (LCMCP - Sorbonne Université).
Le jury était constitué du Dr. Mireille Richard (Directrice de recherche IMN, CNRS), le Dr. Loïc Assaud (Maître de Conférence, Paris Saclay) et la Pr. Jennifer Peron (Université Paris Cité).
Résumé
La photo-électrolyse de l’eau est une solution innovante pour la production durable de dihydrogène. Pour créer une cellule photoélectrochimique autosuffisante capable de réaliser l'électrolyse de l'eau sans nécessiter d'apport d'énergie externe, le développement de matériaux photo-actifs efficaces au sein d'un unique électrolyte est nécessaire. Dans ce contexte, nous avons étudié le vanadate de bismuth (BiVO4) comme photoanode pour l'oxydation de l'eau dans des conditions acides où l’optimum d’efficacité des photocathodes est atteint. A ce jour, peu de travaux ont porté sur l’efficacité et la durabilité de ces
électrodes en conditions acides. Dans cette étude, nous avons exploré deux approches de synthèse de la photoanode par trempage-retrait : i\ la chimie sol-gel et ii\ le dépôt d’une suspension colloïdale. Pour améliorer le photo-courant et la stabilité de l’électrode, nous avons exploré deux stratégies : modifier la
structure de BiVO4 en dopant avec du molybdène pour influencer le transport de charge à l'intérieur du matériau, améliorer la réactivité de surface en ajoutant un co-catalyseur cobalt-phosphate. Dans cette dernière approche, nous avons étudié la cinétique de transfert de charge en ajoutant un co-catalyseur à la surface de BiVO4 et la passivation de la surface grâce à une couche ultramince de TiO2. Enfin, nous avons synthétisé une hétérojonction BiVO4-V2O5 en s’inspirant d’une approche de type "brique-mortier", dans laquelle la taille et la structure des particules de BiVO4 sont contrôlées.
Mots clés : vanadate de bismuth - photoanode - oxydation de l’eau photoélectrochimique (REO)