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BE Singapour 82  >>  19/12/2012

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Avancées scientifiques et technologiques
Développement d'un photocatalyseur hybride pour produire de l'hydrogène à partir de l'énergie solaire

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71789.htm

Ass. Prof. Lydia H. Wong, Dr Phong D. Tran et Prof. Jim Barber, chercheurs au Solar Fuel Laboratory (SFL) [1] de la School of Materials Science and Engineering (MSE) basée à Nanyang Technological University (NTU) [2] et Dr Vincent Artero du Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (UMR Univ. Grenoble 1/CNRS/CEA) [3] travaillent en collaboration afin de développer un "photocarburant". L'idée est de capturer l'énergie solaire et de la convertir en énergie chimique stockée dans les liaisons chimiques de molécules. L'hydrogène est dans ce contexte un choix prometteur car sa photoproduction peut se faire à partir d'eau.

Pour y aboutir, les chercheurs envisagent de combiner un semi-conducteur inorganique résistant et des catalyseurs bio-inspirés, nécessaires pour accélérer les réactions de production d'oxygène (OER) et d'hydrogène (HER) à partir de l'eau.

La première étape consiste à élaborer un nouveau catalyseur pour la production d'hydrogène (H2). Aujourd'hui le platine est le plus efficace et le plus utilisé des électrocatalyseurs. Sa rareté, entrainant un prix élevé, ne permet cependant pas son utilisation à grande échelle. Le remplacement de ce matériau est un sujet de recherche clé d'aujourd'hui. La stabilité des alternatives trouvées jusqu'à présent n'est pas encore satisfaisante.

Le travail de l'équipe Franco-Singapourienne s'est basé sur les travaux précédents qui ont mis en évidence les propriétés catalytiques du disulfure de molybdène (MoS2) sous sa forme solide et les ont optimisées en s'inspirant du site actif de la CO-déshydrogénase à molybdène, une enzyme naturelle qui, sous certaines conditions, produit de l'hydrogène.

Ainsi les chercheurs du SFL ont synthétisé un nouveau composé cristallin et stable, un sulfure de molybdène et de cuivre de formule Cu2MoS4. Les études catalytiques, menées en collaboration avec Dr V. Artero, ont démontré une bonne activité pour la production d'hydrogène en milieu aqueux, sur un large domaine de pH (0 à 7). La surtension nécessaire est seulement de 135 mV et le courant d'échange de 0,040 mA.cm-2, deux performances bien meilleures pour le matériau bio-inspiré que celles de MoS2.

Les travaux ont été publiés dans la revue Energy & Environmental Science [4].

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Pour en savoir plus, contacts :

- [1] Lancement du SFL : http://news.ntu.edu.sg/news/Pages/NR2011_Feb08.aspx
- [2] Site du MSE de NTU : http://www.mse.ntu.edu.sg/Pages/Home.aspx
- [3] Site du CBM : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/v7tPf
- [4] . Phong D. Tran, Mai Nguyen, Stevin S. Pramana, Anirban Bhattacharjee, Sing Yang Chiam, Jennifer Fize, Martin J. Field, Vincent Artero, Lydia H. Wong, Joachim Loo and James Barber. 2012. Copper molybdenum sulfide: a new efficient electrocatalyst for hydrogen production from water Energy Environ. Sci., 5, 8912-8916

Code brève
ADIT :
71789

Rédacteurs :

Aurélie Martin

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Origine :

BE Singapour numéro 82 (19/12/2012) - Ambassade de France à Singapour / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/71789.htm
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