Cette plateforme est dédiée aux mesures indoor (irradiation solaire simulée) d’activité photocatalytique ou photo-électrocatalytique (surface irradiée ≤ 25 cm²) de production d’hydrogène et/ou de carburants carbonés solaires.

Bancs de test à disposition

Mise à disposition d’un banc de test équipé d’une source d’irradiation solaire, d’un luxmètre pour la calibration de la puissance d’irradiation, d’un réseau de gaz inerte (Ar, N₂) et bouteille de CO₂ avec contrôle des débits gazeux ainsi que d’un potentiostat (pour les mesures photo-électrocatalytiques).

Sources d’irradiation solaires disponibles :
- Lampes Xenon 300W équipées de filtres (AM1,5G, filtres optiques éliminant les radiations UV, IR…)
- A venir : Simulateur solaire LED VERASOL-2 (faisceau de 25 cm²)


Compte-tenu des grandes variabilités en termes de nature et de géométrie/volume des échantillons à tester, les cellules photo-électrochimiques et les photoréacteurs (typiquement, tubes de schlenk) devront être fournis par les utilisateurs. Un échange préalable devra avoir lieu pour préciser le mode de fixation des cellules et photoréacteurs.


Techniques de caractérisation à disposition

     Pour l’analyse (identification, quantification) des produits gazeux formés (H₂, O₂, CO, CH₄, éthylène…) :
- Un appareil de chromatographie en phase gaz (GC) Perkin Elmer Clarus 580 équipé d’un détecteur TCD, et d’un détecteur FID couplé à un méthaniseur (gaz vecteur : N₂).

- Un appareil de chromatographie en phase gaz (GC) Agilent 8860 équipé d’un détecteur TCD, et d’un détecteur FID couplé à un méthaniseur (gaz vecteur : N₂).

- Un appareil de micro-GC, équipé d’une colonne capillaire et d’un détecteur TCD pour l’analyse des gaz en continu (gaz vecteur : Ar).

- A venir : Un appareil de chromatographie en phase gaz (gaz vecteur : Ar) permettant un dosage de l’oxygène plus fiable et de l’éthylène.
Limite de détection pour les mesures en mode injection directe : concentration de l’ordre de 2.10^-6 M dans le volume de tête.
Limite de détection pour les mesures en mode continu : photocourants ≥ 1 mA.cm^-2 avec un rendement faradaïque de 100% (pour la détection de H₂ et O₂ en continu, voir par exemple : Nature Materials, 2012).

Sur demande : Un appareil de chromatographie en phase gaz couplé à un spectromètre de masse pourra être mis à disposition ; il est particulièrement adapté aux tests de marquage isotopique (! substrats marqués non fournis !) ; La définition des conditions de séparation et la calibration sera à charge de l’utilisateur.

     Pour l’analyse (identification, quantification) des produits ioniques formés (formate, acétate, oxalate …) :
Appareil de chromatographie ionique Metrohm Basic IC Plus, équipé d’un détecteur conductimétrique
A venir : passeur d’échantillons.
Limite de détection : concentration comprise entre 10^-5 et 5.10^-5 M dans l’électrolyte (suivant le composé à détecter).