Molybdenum diimine tetracarbonyl complexes for the Electrocatalytic reduction of CO2 - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Molybdenum diimine tetracarbonyl complexes for the Electrocatalytic reduction of CO2

Complexes tétracarbonyles diimine du molybdène pour la réduction électrocatalytique du CO2

Résumé

In the last decades, transformation of carbon dioxide has become an important issue due to its impact Earth's enhanced greenhouse effect. Electrochemical techniques are promising tools to produce valuable Chemicals through C02 electrocatalytic reduction. Different molecular catalysts based on transition metal have been reported over the last years, with the objective of improving both selectivity and efficiency of the reduction process.The objective of this work is the preparation and study of several molybdenum diimine complexes as catalysts towards the electrocatalytic reduction of C02. The utility of molybdenum as metal center has been evidenced by its presence in several enzymes capable of transforming carbon dioxide in nature.Three different families of molybdenum diimine complexes were studied via spectroelectrochemical techniques and theoretical calculations. We have investigated the influence of electron-donating/electron-withdrawing substituting groups on the catalytic activity displayed for these complexes. In a second strategy we have performed a deeper study of the coordination sphere in molybdenum diimine complexes (bipyridine, phenanthroline, pyridyl-indazoline), with a more detailed description of theirfirst réduction process.Lastly, the study of supported molecular molybdenum diimine complexes over electrode's surfaces was carried out.
Au cours des dernières décennies, la transformation du dioxyde de carbone est devenue un enjeu important pour la diminution de l'effet de serre sur Terre. Dans cet objectif, l'utilisation de techniques électrochimiques peut être envisagée pour générer des produits chimiques à haute valeur ajoutée par réduction électrocatalytique du C02. Ces dernières années, de nombreux complexes moléculaires à base de métaux de transition ont été proposés comme catalyseurs potentiels pouvant permettre une réduction sélective et efficace du dioxyde carbone. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse a été de synthétiser de nouveaux complexes du molybdène porteurs de ligands carbonyles et diimine afin de déterminer leurs propriétés électrocatalytiques du C02. Cette famille de complexes reste à ce jour très peu étudiée malgré le fait que le molybdène soit utilisé au niveau biologique par des enzymes deshydrogénases pour la conversion réversible de dioxyde de carbone en formate. Pour ce travail, différentes séries de complexes de molybdène ont été étudiées via des techniques spectroélectrochimiques et des calculs théoriques. Nous avons ainsi pu corréler les propriétés catalytiques des complexes à différents paramètres tels que la nature des groupements substituants donneurs/attracteurs d'électrons sur le ligand bipyridine, ou bien le type de ligand diimine (bipyridine, phenanthroline, pyridylindolizine) coordonné au métal. Enfin, l'immobilisation sur surface d'électrode de cette famille de complexes a été initiée selon deux méthodes de greffage différentes.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04021490 , version 1 (09-03-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04021490 , version 1

Citer

Carlos Garcia Bellido. Molybdenum diimine tetracarbonyl complexes for the Electrocatalytic reduction of CO2. Catalysis. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2021. English. ⟨NNT : 2021BRES0042⟩. ⟨tel-04021490⟩
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