Déposition des couches minces, étude de la réaction de réduction d’oxygène sur des matériaux utilisés comme cathode et comme biocapteurs

Abstract

Des matériaux de type nickelâtes ont été élaboré et utilisés comme matériaux de cathodes au niveau des piles zinc-air. Quatre matériaux ont été élaboré et l’un des quatre matériaux LSNC001 a été utilisé comme matériaux de cathode à haute température pour une éventuelle utilisation dans les piles à combustibles en présence des couches interfaciales insérées entre la cathode et l’électrolyte (CGO90%). De plus, les deux autres matériaux non dopés (L2NO et P2NO) ont été utilisé dans les applications comme biocapteurs de Paracétamol et Diclofinac dans une solution PBS. La caractérisation par DRX et MEB ont été réalisé pour analyser la cristallinité et la morphologie des matériaux, l’analyse par XPS est utilisée pour évoluer l’état de surface des matériaux. La réaction de réduction de l’oxygène (ORR) a été suivie, ainsi, sur des matériaux de nickelâtes de lanthane et de praséodyme (A2NiO4 ; A : La ou Pr) dopés et non dans une solution 0.5 M de NaOH à 25 °C avec une électrode à disque tournant. Les études électrochimiques ont été suivies par volampérométrie linéaire et spectroscopie d’impédance. Une activité électrocatalytique significative est observée pour les électrocatalyseurs étudiés. L’électrocatalyseur LSNC001 montre une activité électrocatalytique relativement élevée pour la réduction d’O2, il possède les meilleur performances électrochimiques pouvant être devenir un bon candidat de cathode pour les piles zinc –air en milieu alcalin et à température ambiante. La caractérisation des cellules symétrique (cathode/couche interfaciales/électrolyte/couche interfaciale/cathode) par les impédances électrochimiques à haute température dont une amélioration de leurs performances ont été enregistré après l’ajout de ces couches interfaciales. L’amélioration se traduit, ainsi, par l’abaissement des énergies d’activation des matériaux de cathode. La détection des molécules de Paracétamol let Diclofinac est possible avec des limites de détection importante sur L2NO et P2NO, une amélioration des courants de pics sont également remarquées (augmentation du courant de détection avec une limite de détection plus basses).