Combination of plasmonic materials and organometallic catalyst for CO2 reduction

Asgharzadeh, Mina (2025). « Combination of plasmonic materials and organometallic catalyst for CO2 reduction » Mémoire. Montréal (Québec), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.

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Résumé

La recherche présentée dans ce mémoire se concentre sur l'application des nanoparticules d'or plasmoniques (AuNP) pour améliorer la réduction catalytique du dioxyde de carbone (CO2) en molécules de valeur, telles que le monoxyde de carbone (CO). L'objectif est de développer un processus respectueux de l'environnement pour la conversion du CO2, contribuant ainsi à une économie de carbone durable sans dépendance aux combustibles fossiles. Nous explorons la synthèse et l'optimisation des catalyseurs à base d'AuNP, en tirant parti de leurs propriétés plasmoniques pour augmenter l'efficacité et la sélectivité de la réduction du CO2. Bien que le couplage des nanoparticules d'or avec la tétraphénylporphyrine de fer (FeTPP) pour former un catalyseur hybride n'ait pas été entièrement réalisé, les résultats partiels indiquent que les AuNP accélèrent le processus de réduction du CO2 sous irradiation lumineuse. Cette approche utilise l'énergie solaire pour les transformations chimiques, offrant une alternative prometteuse aux méthodes basées sur les combustibles fossiles. Pour optimiser la performance, nous avons étudié divers paramètres, y compris la taille, la forme et la chimie de surface des nanoparticules. Un éventail de techniques expérimentales — spectroscopie UV-Vis, chromatographie en phase gazeuse, microscopie électronique à balayage, microscopie à force atomique et diffusion dynamique de la lumière — a été utilisé pour caractériser les nanoparticules synthétisées et évaluer leur efficacité dans la conversion du CO2. Dans cette étude, différentes méthodes de synthèse ont été employées pour fabriquer des nanoparticules d'or, notamment la méthode de croissance assistée par des graines et la réduction au citrate. Ces nanoparticules ont ensuite été combinées avec la tétraphénylporphyrine de fer (FeTPP) pour former des structures hybrides, qui ont été minutieusement analysées afin de déterminer leurs propriétés catalytiques et plasmoniques. Diverses techniques de caractérisation et d'évaluation des performances ont été utilisées pour examiner les interactions entre les hybrides AuNP-FeTPP synthétisés et leur efficacité dans les applications catalytiques. Les résultats démontrent le potentiel des AuNP plasmoniques en photocatalyse et réduction du CO2, fournissant une voie pour réduire les émissions de gaz à effet de serre et produire des produits chimiques de valeur. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : nanoparticules d'or plasmoniques (AuNP), réduction du CO2, efficacité catalytique, Fetétraphényl porphyrine, catalyseur hybride, spectroscopie UV-Vis, chromatographie en phase gazeuse, MEB, AFM, diffusion dynamique de la lumière, propriétés plasmoniques, photocatalyse, énergie renouvelable, émissions de gaz à effet de serre, économie circulaire du carbone

Type:	Mémoire accepté
Informations complémentaires:	Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse:	Goubert, Guillaume
Mots-clés ou Sujets:	Réduction du gaz carbonique / Nanoparticules d'or / Nanoparticules plasmoniques / Catalyseurs / Photocatalyse / Réduction des gaz à effet de serre
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	02 mai 2025 09:08
Dernière modification:	02 mai 2025 09:08
Adresse URL :	http://archipel.uqam.ca/id/eprint/18745

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