Thèse de doctorat : Matière condensée, surfaces et interfaces : Villeurbanne, INSA : 2002. / Thèse : 2002ISAL0007. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p.147-159.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1997. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Les cellules solaires en couches minces à base de Cu(In,Ga)Se2 peuvent atteindre des rendements de conversion supérieurs à 20 % par un procédé de dépôt sous vide. Afin de diminuer les coûts de production, d’autres méthodes de dépôts sont envisagées. L’une d’elle, déjà développée à l’échelle industrielle, consiste à électrodéposer Cu, In et Ga successivement sur un substrat de molybdène, puis à sélénier la couche par traitement thermique réactif. L’alternative étudiée dans ce travail consiste à tirer partie de l’affinité de l’indium et du gallium pour l’oxygène en électrodéposant les trois éléments simultanément sous forme d’oxydes, puis à les réduire par recuit. Le mécanisme de dépôt est étudié par voltampérométrie et chronoampérométrie. Celui-ci est basé sur une augmentation locale du pH par réduction d’ions nitrates, permettant la précipitation des oxydes/hydroxydes de Cu, In et Ga. Les conditions d’électrodépôt sont optimisées et les dépôts sont caractérisés. La réduction des dépôts d’oxydes par recuit est ensuite étudiée sous atmosphère d’hydrogène dilué dans un gaz inerte. La cinétique de réduction de l’oxyde de Ga est très lente et les conditions de recuit mises au point conduisent à la formation de la phase GaMo3, en plus des phases Cu-In-Ga attendues. La sélénisation à 550°C conduit à la formation de CuInSe2 et à la ségrégation de Ga vers la face arrière de la cellule. Les premiers résultats de cellules obtenues par ce procédé ont donné un rendement de conversion maximal de 9,4 %. Un procédé de sélénisation en plusieurs étapes est développé et permet une meilleure homogénéisation du Ga dans la couche. / Thin film solar cells based on Cu(In,Ga)Se2 can reach conversion efficiency higher than 20 % by vacuum deposition techniques. In order to decrease the production costs, other techniques are considered. One of them, already developed at the industrial level, consists in the electrodeposition of Cu, In and Ga by stacks on a molybdenum substrate, and then to selenize the layer by reactive thermal treatment. The alternative way developed in this work consists in taking advantage of the strong affinity of indium and gallium for oxygen by electrodeposition of the three elements as oxides, then to reduce the layer by reactive annealing. The electrodeposition mechanism is studied by voltamperometry and chronoamperometry. It is based on a local pH increase at the electrode surface by nitrate reduction that enables copper, indium and gallium oxides/hydroxides precipitation. Electrodeposition conditions are optimized and deposits are characterized. The reduction of the oxide layer by annealing is then studied under hydrogen atmosphere diluted in an inert gas. The reduction kinetic of gallium oxide is very slow and the optimized annealing conditions lead to the formation of GaMo3 phase in addition to the expected Cu-In-Ga alloys. The selenization at 550°C leads to the formation of CuInSe2 and the segregation of Ga near the cell back contact. First cell results obtained by this process show conversion efficiency up to 9.4%. A multi-step selenization process is developed and enables a better Ga homogeneity in the layer.

En France, les différentes étapes du traitement du combustible nucléaire peuvent être regroupées pour former un cycle dit fermé. Dans la partie amont du cycle, l’uranium, matière première alimentant les réacteurs électronucléaires, subit divers traitements depuis l’extraction des mines jusqu’à la mise en réacteur. Dans les usines actuelles, une série de traitements chimiques va purifier le minerai d’uranium et conduire à la formation de fluorures d’uranium (UF4, UF6), étape nécessaire à l’enrichissement par diffusion gazeuse ou par ultracentrifugation. Pour des raisons économiques et environnementales, les procédés actuels afférents à l’ensemble de ces opérations sont en cours de modification. Le nouveau procédé mis en place implique de réactiver les oxydes d’uranium provenant des mines en vue de leur hydrofluoration. Un procédé permettant d’augmenter la réactivité des oxydes d’uranium en hydrofluoration a donc été déterminé. Les mécanismes réactionnels et l’influence de divers paramètres sur ce nouveau procédé ont pu être identifiés et la décomposition thermique des produits formés ont été étudiés. / In France, the various steps of the nuclear fuel treatment are said to form a closed cycle. The front end of the cycle consists in the uranium treatments from its extraction out of mines until its use in reactor. In the current process, a series of chemical treatments purify the uranium ore and lead to the formation of uranium fluorides (UF4, UF6). This transformation is a preliminary step before the uranium enrichment by means of using gaseous diffusion or ultracentrifugation. For economical and environmental reasons, the current process is going to be modified. The modifications imply to reactivate the uranium oxides coming from the mines in order to increase their reactivity in hydrofluorination. A process which permits to increase the reactivity of uranium oxide in hydrofluorination was set up. The reaction mechanism and the influence of various parameters of this new process have been identified and the thermal decomposition of the formed products were studied.

La qualité de l'air intérieur est une préoccupation majeure de notre société. Le formaldéhyde (HCHO) est un polluant atmosphérique important et présent dans divers environnements intérieurs comme la maison, le bureau et l'industrie. L'oxydation catalytique complète du formaldéhyde est une voie prometteuse pour convertir ce polluant en produits inoffensifs. Les catalyseurs à base d’oxydes de métaux de transition sont décrits comme les plus prometteurs. Parmi ces oxydes, ceux à base d'oxydes de manganèse sont peu coûteux, non toxiques et peuvent être efficaces pour convertir le formaldéhyde à basse température. Ce travail vise à développer des catalyseurs mésoporeux à base d'oxydes de manganèse pour l'élimination catalytique à basse température du formaldéhyde. Des oxydes de manganèse mésoporeux contenant des teneurs variables en cérium ont tout d’abord été obtenus par activation chimique (traitement acide). L'optimisation de la synthèse du matériau mésoporeux sous atmosphère contrôlée a ensuite conduit à l’obtention d’une mésostructure lamellaire d’oxyde de manganèse. Le délaminage de cet oxyde, après calcination, a produit un oxyde de manganèse ayant des propriétés texturales très intéressantes et redox grandement améliorées. Le catalyseur le plus actif a pu oxyder complètement HCOH en CO2 et H2O à 110 °C. Finalement, des hydrotalcites à base de Mg, Mn et Al, activées par ultrasons, ont été synthétisées pour être employées en tant que précurseurs d’oxydes mixtes de manganèse de grandes surfaces spécifiques. L'effet de l’apport des ultrasons et de la composition en éléments du matériau (Mg/Mn) sur les propriétés structurales, texturales, basiques et catalytiques des oxydes mixtes a plus particulièrement été étudié. / Indoor air quality is currently a societal concern. Formaldehyde is an important air pollutant in various indoor environments, including houses, offices and industries. The catalytic complete oxidation of formaldehyde is a promising way to convert this pollutant into harmless products. Transition metal oxides based catalysts are described as the most promising catalysts. Among these oxides, manganese oxide based materials are promising, cheap, non-toxic and effective catalysts to convert formaldehyde at low temperature. The present work aims to develop a novel mesoporous manganese oxide based catalyst for low temperature formaldehyde catalytic removal. Mesoporous manganese oxides containing variable amounts of cerium were first obtained by chemical activation (acid treatment). The optimization in the synthesis of mesoporous manganese oxide under controlled atmosphere produces a layered mesostructure manganese oxide. The delamination of this layered mesostructure oxide, after calcination, produces high surface area manganese oxides with improved redox properties and the most active catalyst completely oxidizes HCHO into CO2 and H2O at 110 °C. Finally, Mg Mn and Al hydrotalcites based compounds, activated by ultrasound, are employed as precursors to obtain high surface area mixed manganese oxide. The effect of ultrasound contribution and the elemental composition of the material (Mg / Mn) on the structural, textural, basic and catalytic properties of the resulting mixed oxides have been particularly studied.

Les oxydes mixtes à base de cérium-nickel et zirconium ou aluminium permettent de stocker de grande quantités d'hydrogène. Afin de déterminer la nature, la réactivité et les propriétés des espèces hydrogène (diffusion, désorption directe ... ), les solides ont été étudiés par différentes techniques physico-chimiques à l'état séché. calciné et partiellement réduit: DRX, porosité, ATG, TPR, TPA, TPD, dosage chimique et diffusion de neutrons (INS), Les solides sont majoritairement mésoporeux avec un diamètre de pore commun à 4 nm. Ils sont constitués d'une phase CeO2, de solution solide Ce-Ni ou Ce-Ni-Zr et de Ni(OH)2 à l'état séché et NiO à l'état calciné. Les espèces Ni se trouvent. dans différents environnements et les interactions fortes entre les cations en solution solide et aux interfaces des différentes particules influencent leur réductibilité et la création de lacunes anioniques. L'activation sous H2 en température est déterminante pour le stockage de l'hydrogène dans le solide alors que l'étape de calcination n'est pas nécessaire. Les analyses par INS mettent en évidence que les espèces hydrogène insérées lors du traitement sous H2 sont des espèces H+ (OH-), hydrures H- et H* (nickel métallique), présentes dans différents environnements chimiques, en particulier pour les hydrures. Toutes les espèces hydrogène participent à la réaction lors du dosage chimique en accord avec le mécanisme d'hydrogénation proposé. L'étude de l'adsorption d'hydrogène montre que celle-ci est rapide et en quantité du même ordre de grandeur que celle mesurée par dosage chimique, La désorption directe de l'hydrogène sous forme H2 est très faible, liés a la présence d'hydrogène en interaction avec le nickel métallique,(H*). Un dégagement d'eau est observé en parallèle, correspondant à l'élimination de groupements hydroxyles, Les especes hydrures quant a elles ne sont pas desorbees. Ces différentes observations ont permis de relier les propriétés des espèces hydrogène à leur localisation dans la structure et de modéliser des sites actifs / The mixed oxides based on cerium-nickel and zirconium or aluminium are able to store large quantities of hydrogen, To determiine nature, reactivity and properties of hydrogen species (spill-over, direct desorption), the solid were studied by different physicochemical techniques in the dried, calcined and partially reduced states: XRD, porosity, TGA, TPR, TPA, TPD, chemical titration and inelastic neutron scattering (INS). Solids are mainly mesoporous with a common pore size at 4 nm, They are constituted of CeO2 phase, Ce-Ni or Ce-Ni-Zr solid solution and of Ni(OH)2 in the dried state and NiO in the calcined state. The Ni species are in various environments and the strong interactions between the cations in solid solution and at different particles interface influence their reducibility and the creation of anionic vacancies. Activation in H2 in temperature is determining for hydrogen storage in the solid while calcination step is not necessary. INS Analyses evidence that the hydrogen species inserted during treatment in H2 are H+( OH-), hydride H- and H* (metallic nickel) species, present in various chemical environments, in particular for hydride species. All kinds of hydrogen species participate to the reaction during the chemical titration in agreement with the proposed hydrogenation mechanism. The study of the adsorption of hydrogen shows that this step is fast and in quantity of the same order as that measured by chemical titration. The direct desorption of H2 is very low, linked to the presence of hydrogen in interaction with metallic nickel (H*-·). Desorption of water is also observed, in parallel, corresponding to the elimination of groups. The hydride species are not desorbed. These various observations allow connecting hydrogen species properties with their localization in the structure and to model active sites.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / 245 réf.

Thèse de doctorat : Physique du solide : Paris 12 : 2005. / Thèse électronique uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 114 réf.

Thèse : Sciences physiques : Paris, Faculté des sciences : 1880. / Titre provenant de l'écran-titre.

Thèse de doctorat : sciences. Génie des matériaux : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. 245 réf.