LCBM (Grenoble)

Prototypage, caractérisation et essais de dispositifs photo(électro)catalytiques

Contact

Site LCBM

Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux 
CEA-Grenoble batiment K
17 rue des Martyrs
38054 Grenoble

Les installations du LCBM comprennent une plateforme dédiée aux mesures photocatalytiques ou photo-électrocatalytiques avec irradiation solaire simulée sur petits dispositifs (≤ 1 cm2 à 100 cm2) de production d’hydrogène ou de carburants carbonés solaires. 

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La plateforme répond au défi de l’intégration des surfaces et matériaux photo-actifs de ruptures et de la mesure de leur activité photo(électro)chimique. Les systèmes de production de carburants solaires, sont des dispositifs complexes reproduisant des fonctions photo-synthètiques, de collecte des photons, de conversion électrochimique et/ou (bio)chimique et nécessitant un contrôle des flux massiques et thermiques. La plateforme bi-site répond aux besoins de compréhension fine des phénomènes physiques en jeu lors de l’irradiation solaire des matériaux et de définition des architectures assurant la synchronisation des fonctions des dispositifs de production de carburant solaire. Elle offre des capacités de mesures de performances photo(électro)chimiques de matériaux, de prototypage et d’optimisation des géométries vers l’intégration en systèmes fonctionnels du photon à la molécule (ou carburant solaire). 

Équipements ouverts à l’accueil dans le cadre de LUMA


LCBM

Bancs de test équipés d’une source d’irradiation solaire (lampe Xenon équipée d’un filtre AM 1.5G ou module LED 100 cm2), d’un luxmètre pour la calibration de la puissance d’irradiation, d’un bipotentiostat (mesures de photocourant), d’un réseau de gaz inerte avec contrôle des débits gazeux. Compte tenu des grandes variabilités des géométries d’échantillons, la cellule de test devra être fournie.

Appareils de chromatographie en phase gaz pour l’analyse (identification, quantification) des produits gazeux formés (H2, CO, CH4, éthylène…) par injection directe.

Un appareil de chromatographie en phase gaz couplé à un spectromètre de masse, spécifiquement dédié aux tests de marquage isotopique (substrats marqués non fournis)

Un appareil de chromatographie ionique pour l’analyse (identification, quantification) des produits ioniques (formate, acétate, oxalate …) avec passeur d’échantillon.

Caractérisation (identification, quantification) d’autres produits de réaction présents en solution par analyse RMN (méthanol, éthanol…) sur demande spécifique (temps d’accès supplémentaire)

Quantification par ICP-AOS du relargage d’ions métallique par analyse des électrodes avant/après expérience ou de l’électrolyte 

Les autres plateformes OPERANDO/PROTOTYPAGE

INFRASTRUCTURE
OPERANDO/PROTOTYPAGE

 IBS (Grenoble) 
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RMN haut champ couplée à l’illumination par laser in situ
 ICP (Orsay) 
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Couplage entre spectrométrie de masse et excitation par laser infra-rouge
 Ircelyon (Lyon) 
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Caractérisation des propriétés de systèmes catalytiques sous illumination
 LAMS (Paris) 
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Plateforme de photo vieillissement permettant de mieux comprendre la photo dégradation
 ISM (Talence)
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Instrumentation optique non-linéaire, optique ulta-rapide, nanophotonique, processus femtosecondes
 SyMMES (Grenoble) 
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Spectroscopie RPE rapid scan couplée à un laser pour l’étude des phénomènes de conversion de l’énergie lumineuse
 BIP (Marseille)
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Spectroscopie RPE rapid scan couplée à un laser pour l’étude des phénomènes de conversion de l’énergie lumineuse