8 février 2021 par Loïc Perrière dans PECEE

Nous étudions l’oxydation de l’urée couplée à la réduction de l’eau, CO(NH2)2 + H2O → CO2 + N2 + 3 H2, comme procédé d’élimination de l’urée dans l’urine. Le but est de pouvoir traiter les eaux usées en amont des centrales d’épuration pour limiter leur consommation en énergie, tout en produisant localement de l’hydrogène. 

Les performances électrocatalytiques de composites Ni100-xRhx/C constitués de nanoparticules bimétalliques ont été testées vis-à-vis de l’oxydation de l’urée pour la première fois par voltampérométrie cyclique à l’aide d’une MicroÉlectrode à Cavité. 

Voltampérogrammes de Ni100-xRhx/C dans KOH 1 mol L-1 et urée 0,1 mol L-1, à 10 mV s-1 (balayages cathodique et anodique représentés respectivement par des lignes pleines et pointillées). Encart : agrandissement des pics cathodiques.

Les Ni100-xRhx contenant jusqu’à 30 %.at de Rh ont une activité électrocatalytique supérieure à celle du Ni pur. Au-delà de 30 %.at, le courant d’oxydation de l’urée diminue et devient presque nul pour du Rh pur. Nous avons montré que ces variations du courant sont uniquement liées à la taille des nanoparticules et à la teneur en Ni, et ainsi qu’il n’y a pas d’effet synergique entre Ni et Rh pour l’oxydation de l’urée en milieu alcalin.

Référence :

P. Mirzaei et al., Electrochemical oxidation of urea on Nickel and Nickel-Rhodium nanoparticles /Carbon composites. Electrochimica Acta 297 (2019) 715