Synthèse, élaboration et caractérisation des nanocomposites à base de magnésium pour le stockage solide d'hydrogène - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Synthesis, elaboration and characterization of magnesium-based nanocomposites for solid hydrogen storage

Synthèse, élaboration et caractérisation des nanocomposites à base de magnésium pour le stockage solide d'hydrogène

Résumé

The aim of this work is to characterize magnesium-lanthanum alloys elaborated by means of an electrodeposition technique using an aqueous solution based on magnesium chloride and lanthanum nitrate. The Mg-La alloys are deposited on a copper plate used as a cathode. Morphology, chemical and structural composition are investigated by SEM, EDS, XRD and FTIR. At first, the voltage effect on the characteristics of the as-deposited powders is studied through sic values (3, 3.5, 4, 6, 8 and 10 V). Indeed, morphological characterization revealed the formation of heterogeneous chemical structures on the surface of the electrode and the size of the aggregates decrease by increasing potential value. EDS analysis shows the presence of three major elements (Mg, La and O) with a little amount of Cl. The weight percentages of Mg and O increase whereas the one of La decreases with the voltage increase. X-ray results showed that the obtained deposit can be readily indexed to two phases, which are Mg(OH)2 and La(OH)3. FTIR analysis confirms the presence of the two phases identified in XRD diffractograms. In a second step, the effect of concentration on the as-prepared powders is studied for different values of voltage and by varying the mass concentration of La (20, 40 and 60%). The FTIR and XRD analyses also suggest the existence of two phases mentioned above. It is noted that the intensities and the transmittances vary by varying voltage and concentration. As a last study, the effect of the nature of the cathode has been studied by working with three types of cathodes (copper, graphite and an alloy of aluminum and chromium)
Le but de cette étude est de caractériser les alliages magnésium-lanthane élaborés au moyen de la technique d'électrodéposition en utilisant une solution aqueuse à base de chlorure de magnésium et de nitrate de lanthane. Les alliages Mg-La sont déposés sur une plaque de cuivre utilisée en tant que cathode. La morphologie, la composition chimique et structurale ont été examinées par MEB, EDS, DRX et FTIR. Dans un premier temps, l'effet de la tension sur les caractéristiques des poudres déposées est étudié au moyen de six valeurs (3,5 ; 3 ; 4 ; 6 ; 8 et 10 V). En effet, la caractérisation morphologique révèle la formation des structures chimiques hétérogènes sur la surface de l'électrode ainsi que la diminution de la taille des agrégats en augmentant la tension. L’analyse EDS montre la présence de trois éléments principaux (Mg, La et O) avec une petite quantité de Cl. Les pourcentages en poids de Mg et de O augmentent alors que celui de La diminue avec l'augmentation de la tension. Les résultats des rayons X ont montré que le dépôt obtenu peut être facilement indexé à deux phases, qui sont Mg(OH)2 et La(OH)3. L’analyse FTIR confirme la présence des deux phases identifiées dans les diffractogrammes de DRX. Dans un second temps, l’effet de la concentration sur les matériaux élaborés est étudié pour différentes tensions et en variant la concentration massique de La (20, 40 et 60%). Les analyses DRX et FTIR montrent également l’existence des deux phases citées au-dessus. Il est à noter que les intensités et les transmittances varient selon la tension et la concentration utilisée. Comme une dernière étude, l’effet de la nature de la cathode a été étudié et cela en travaillant avec trois types de cathodes (cuivre, graphite et un alliage de l’aluminium et le chrome).
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Dates et versions

tel-01505959 , version 1 (13-04-2017)

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  • HAL Id : tel-01505959 , version 1

Citer

Mounir Sahli. Synthèse, élaboration et caractérisation des nanocomposites à base de magnésium pour le stockage solide d'hydrogène. Physique [physics]. Université des Frères Mentouri de Constantine (Algérie), 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01505959⟩
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