Performance de l’électrooxydation de l’éthanol sur un électrocatalyseur à base d’or (Au) en vue de la production d’hydrogène

Abstract

Ce mémoire porte sur l’étude de l’électrooxydation de l’éthanol en milieu alcalin à l’aide d’une électrode innovante à base de microparticules d’or déposées sur un support en papier carbone (Au@GDE). L’objectif principal est d’optimiser cette réaction pour une application à l’anode dans un dispositif d’électrolyse, en vue de produire de l’hydrogène avec un coût énergétique réduit. L’électrode a été élaborée par électrodéposition galvanostatique en mode impulsion. L’influence des paramètres de dépôt, notamment la durée d’impulsion et la charge en or, a été étudiée. Les caractérisations morphologiques (MEB), structurales (DRX) et électrochimiques (voltammétrie cyclique, courbes de Tafel, tests de stabilité) ont montré que la combinaison d’une impulsion de 1 seconde et d’une charge de 150 µg permet d’atteindre une excellente activité électrocatalytique et une bonne stabilité. Ces résultats confirment le fort potentiel de l’électrode Au@GDE pour l’électrolyse assistée par éthanol, offrant une voie prometteuse pour une production d’hydrogène plus efficiente et moins énergivore. ======================================================================================================== This work focuses on the study of ethanol electrooxidation in an alkaline medium using an innovative electrode based on gold nanoparticles deposited on a carbon paper support (Au@GDE). The main objective is to optimize this reaction for application at the anode in an electrolysis device, with the aim of producing hydrogen at a reduced energy cost. The electrode was fabricated by galvanostatic pulsed electrodeposition. The influence of deposition parameters, particularly the pulse duration and gold loading, was investigated. Morphological (SEM), structural (XRD), and electrochemical (cyclic voltammetry, Tafel plots, stability tests) characterizations showed that combining a pulse duration of 1 s with a gold loading of 150 µg achieves excellent electrocatalytic activity and good stability. These results confirm the strong potential of the Au@GDE electrode for ethanol-assisted electrolysis, offering a promising pathway toward more efficient and less energy-intensive hydrogen production.