Synthèse radiolytique et réactivité catalytique de nanoagrégats bimétalliques greffés sur diverses électrodes

Laboratoire de Physico-Chimie des Rayonnements, CNRS, URA 75, Université Paris-Sud, Centre d’Orsay, Bât 350, 91405 Orsay Cedex, France.

Résumé

La voie radiolytique permet de greffer des nanoagrégats bimétalliques sur des électrodes destinées au procédé industriel chlore-soude afin d’améliorer leur comportement électrochimique. La réactivité catalytique est caractérisée par des mesures de surtensions. On montre un effet de synergie entre Pt et Ru greffés sur Ti dans la réaction anodique de dégagement de Cl₂. Aucun effet de synergie n’a été détecté entre NI et Ru greffés sur Ti ou Ni. Il est cependant possible d’obtenir de très faibles surtensions cathodiques de dégagement de H₂ en remplaçant dans la solution radiolytique de greffage 50 % des ions Ru³⁺ par des Ions Ni²⁺.

Abstract

We show how to utilize the radiolytic pathway for grafting metal nanoaggregates upon anodes or cathodes Involved In the chlorine-soda process, thus enhancing their electrochemical behaviour. In both cases important overpotentials are usually measured on unmodified electrodes. The electrocatalytic efficiency of bimetallic nanoparticles (such as Pt-Ru and Ni-Ru), once grafted onto bulk metal electrodes (Ti or Ni), has been Investigated by measuring the overpotential for chlorine or hydrogen evolution, respectively. Experimental conditions are similar to those of the industrial process. A synergistic effect is shown when Pt and Ru are alloyed In a 2: 1 atomic ratio. Then the chlorine overpotential Is minimum. Conversely, there Is no synergy between Ni and Ru, although a minimum amount of Ru in Ru-Ni (50 % atomic) ensures a very low hydrogen overpotential.