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Photocatalyse, photo-électrocatalyse et photosynthèse artificielle

Publié le 22 janvier 2019


L’utilisation directe de l’énergie solaire pour la production de carburants tels l’hydrogène, l’acide formique, le méthanol… est particulièrement attractive. Forte de son expertise dans la conception et l’étude de composés moléculaires et de matériaux pour la catalyse multi-électronique, l’équipe SolHyCat s’intéresse aux stratégies de couplage de ces catalyseurs avec des photo-sensibilisateurs moléculaires ou des semi-conducteurs à faible bande interdite. Les approches portent à la fois sur l’étude de systèmes photocatalytiques homogènes et des systèmes supportés, ces derniers permettant à terme l’élaboration d’architectures de cellules photo-électrocatalytiques fonctionnelles. En particulier les efforts du groupe ont permis récemment de développer des photocathodes à colorants de production d’hydrogène, en greffant des espèces moléculaires sur des supports d’oxyde de nickel nanostructurés.



Sur un plan plus conceptuel de nouveaux photosensibilisateurs métallo-organiques incorporant des ligands pi-étendus ont été développés et montrent un potentiel intéressant pour la photo-accumulation de charge, ouvrant la voie à des applications de photocatalyse multi-électronique plus efficaces. Enfin, le greffage de catalyseurs moléculaires ou la déposition de matériaux électrocatalytiques sur des substrats de silicium dopé ou encore des cœurs de cellules solaires organiques offrent des perspectives prometteuses pour le développement d’électrodes robustes pour les applications directes de photo-électrocatalyse. Ici encore le groupe SolHyCat participe activement au développement de prototypes, comme par exemple un démonstrateur de 1,6 m2 développé au sein du projet européen ArtipHyction.