Oxydes à haute entropie avec une substitution sélectives de sites cationiques et leur performance pour l'oxydation de l'eau et la photocatalyse

Les oxydes métalliques sont largement utilisés en catalyse énergétique et sont reconnus pour leurs bonnes performances en électrocatalyse et en photocatalyse. Parmi eux, les oxydes à haute entropie (HEO) sont un nouveau type de matériau obtenu par la combinaison de plusieurs éléments métalliques dans une structure monophasée stable. Ces matériaux ont attiré l'attention pour leurs structures inhabituelles et leurs propriétés prometteuses. Cependant, leurs mécanismes catalytiques restent mal compris. Ce projet de doctorat se concentre sur le fonctionnement des HEO dans deux réactions clés : la séparation électrochimique de l'eau et le reformage photocatalytique de la biomasse. Dans un premier temps, nous avons utilisé le MgAl-LDH comme matériau de référence. Les performances OER sont modifiées en ajustant la position centrale de l'orbitale d en remplaçant les sites Mg²⁺ par Fe²⁺, Cu²⁺, Co²⁺, and Ni²⁺. Ceci optimise l'énergie d'adsorption des intermédiaires oxygénés. Dans un deuxième temps, ZnFe₂O₄ a été choisi comme autre phase de référence. Nous avons réalisé des substitutions sélectives des sites A, B, et A et B. Ce réglage de la composition modifie la structure cristalline et le pouvoir oxydant, ce qui influence à son tour la sélectivité et l'efficacité du reformage photocatalytique du glycérol.