Réactions oscillantes en électrocatalyse : Etudes électrochimique et spectroscopique de l'oxydation du formaldéhyde sur le rhodium

Abstract

Ce travail vise à étudier de manière systématique les réactions électrochimiques auto-oscillantes, l’objectif premier étant de standardiser les paramètres conduisant un système électrocatalytique conventionnel à des oscillations autoentretenues du courant d’oxydation. Cette phase du travail a permis de montrer que l’oxydation de la plupart des molécules organiques à un ou deux atomes de carbone conduit à des courants oscillants. Le système particulier mettant en jeu l’oxydation du formaldéhyde sur électrode de rhodium en milieu alcalin a été repris en vue d’une étude détaillée. Le volet électrochimique de cette étude a permis de délimiter le domaine d’action des divers paramètres oscillatoires et de mieux cerner la cinétique de la réaction oscillante. L’étude du comportement microscopique du système oscillant particulier a été abordée par spectroscopies de réflexion. D’une part les investigations effectuées "in situ" par spectroscopie UV-Visible ont permis de mettre en évidence une modulation de l’état d’oxydation de la surface de l’électrode synchronisée avec l’oscillation du courant d’oxydation. Ceci a conduit à conclure à la participation d’oxydes superficiels de rhodium aux mécanismes réactionnels. D’autre part, l’étude "in situ" par spectroscopie Infrarouge de Réflexions Elctro-Modulée de l’oxydation du formaldéhyde a montré la présence simultanée de plusieurs espèces résiduelles organiques adsorbées à la surface de l’électrode, en particulier les espèces CO simplement et doublement liées.