Eléctrodéposition d’oxydes de cuivre : Application à l’oxydation du méthanol, de l’éthanol et de l’éthylène glycol .

Abstract

L’objet de cette étude était dans un premier temps l’élaboration des couches minces d’oxyde de cuivre par électrodéposition électrochimique sur un substrat en titane. L’influence de certains paramètres a été étudiée dans le but d’améliorer la qualité du dépôt. Les résultats obtenus ont montré que : . Pour une tension appliquée de -250 mV/ECS le dépôt formé est l’oxyde cuivreux (Cu2O), il est uniforme et adhérent à la surface du substrat. . Pour le temps d’électrolyse de 15min et à la température de 55°C, le film formé est parfaitement dense, homogène et offre une large surface de réaction. L’étude par diffraction des rayons X (DRX) a montré que les couches d’oxyde cuivreux, de structure polycristalline, se cristallisent selon la phase hexagonale. Ceux-ci a été confirmé par la microscopie à balayage (MEB) qui est à révélé une excellence morphologie des nanoparticules. Le second objectif était d’étudier les performances électrocatalytiques de ces nanomatériaux vis-à-vis de l’oxydation de l’éthanol, de méthanol et de l’éthylène glycol. Les résultats ont montré que les dépôts de Cu2O obtenus ont une activité électrocatalytique importante vis à vis de l’oxydation de l’éthanol, du méthanol et de l’éthylène glycol. L’activité de ces électrodes dépend de la structure des particules déposées. Aux temps courts d’électrodéposition, le Cu2O cristallise dans la phase hexagonale, aux temps intermédiaires une autre couche sous forme de nanofleurs de structure nanométrique. Par contre aux temps,longs, l’activité diminue probablement à cause de la coalescence des particules. La réaction d’oxydation est régie par un transfert de matière sous contrôle diffusionnel irréversible avec un coefficient de transfert de 0.26 dans le cas de l’éthanol et de méthanol et de 0.6 dans le cas de l’éthylène glycol. Les performances de ces électrodes sont similaires à celles des électrodes modifiées par des particules métalliques en Au ou en Pt en utilisant d’autres procédés. Ces résultats démontrent l’intérêt des couches minces de Cu2O obtenues par voie électrochimique.