Ce travail de thèse est issu d’une collaboration entre les laboratoires de recherche FEMTO-ST de l’université technologique de Belfort-Montbéliard et IRCELYON de l’université Claude Bernard à Villeurbanne. Les objectifs de cette étude portent sur la faisabilité d’élaborer par pulvérisation cathodique magnétron des films minces de cobaltite de lanthane nanostructurés. En effet, ces films présentent des propriétés catalytiques intéressantes pour l’oxydation des composés organiques volatiles comme le propène (C3H6) ou le monoxyde de carbone (CO) qui constituent la principale source de pollution de l’air. Il sera montré dans un premier temps que les cobaltites de lanthane de formule LaCoO3 ne sont pas efficaces pour ce type d’application. La composition chimique de ce matériau sera donc modifiée en y incorporant de l’argent de manière à faire varier les propriétés physico-chimiques des films et d’augmenter leurs performances catalytiques. La morphologie des films est directement impactée par l’introduction de Ag puisqu’elle évolue d’un système dense à un système « nanofilaire ». Une autre série de dépôts sera également élaborée et testée en catalyse constituée de cobaltites de lanthane dopées avec de l’argent mais aussi du cérium. On retiendra alors que les films de LaCoO3 + Ag sont plutôt efficaces et prometteurs puisqu’ils présentent des performances catalytiques se rapprochant de celles du platine (catalyseur de référence). Néanmoins, bien que les films aient toujours cette morphologie nanofilaire, les compositions chimiques des films élaborés à base de LaCoO3 + Ag + Ce doivent être optimisées afin d’augmenter leurs activités catalytiques. / This work was made in the frame of a scientific research relationships between the laboratory FEMTO-ST of the Technological University of Belfort-Montbéliard and the laboratory IRCELYON of the Claude Bernard University of Villeurbanne. This study aims at characterizing the feasibility of nanostructured lanthanum cobaltite thin films via magnetron sputtering. Indeed, it is well known these materials have interesting catalytic properties regarding the oxidation of volatile organic compounds such as propene (C3H6) or carbon monoxide (CO), the latter being the main source of air pollution. First, it has been shown that lanthanum cobaltites of formula LaCoO3 are not efficient for this type of application. The chemical composition of this material was then modified by incorporating silver so as to vary the physicochemical properties of the films and increase their catalytic performance. In consequence, the morphology of the films was directly impacted by the introduction of Ag since it evolved from a dense system to a "nanowire" system. Another series of deposits based on cobaltite modified by both silver and cerium additions have been also developed and tested during catalytic tests. It should be noted that the Ag containing thin films of LaCoO3 are rather efficient and then promising since they have catalytic performances close to those of platinum (the reference catalyst). Concerning the Ag and Ce containing perovskite films, although they still have this peculiar nanowired morphology, their chemical compositions have to be optimized in order to increase their catalytic activities.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2018UBFCA041 |
| Date | 20 December 2018 |
| Creators | Vilasi, Pauline |
| Contributors | Bourgogne Franche-Comté, Briois, Pascal, Vernoux, Philippe |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | English |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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