III-2 CARACTERISATION PAR ELECTROCHIMIQUE
III-2.1 Spectroscopie d'Impédance Electrochimique
(SIE)
Cette technique d'analyse électrochimique nous a permis
de faire une étude plus complète en régime dynamique des
processus de transfert de charges se déroulant à l'interface de
l'électrode de travail ; en mesurant la réponse de
l'électrode face à une modulation sinusoïdale de faible
amplitude du potentiel ÄE(t) en fonction de la fréquence F. Elle a
été utilisée pour caractériser les
électrodes à pate de carbone simple et modifiée. Pour les
mesures d'impédance, nous avons opté pour un balayage en
fréquence décroissant, pour une amplitude du signal d'excitation
de 10 mV dont sa fréquence varie entre 1 kHz et 100 MHz. Sur toute la
durée de la mesure, il faut s'assurer que le système reste «
quasi-stable » et que l'amplitude de la sinusoïde soit suffisamment
faible pour que la fonction I= f(E) soit linéaire dans le domaine
perturbé(Jorcin, 2007). Les figures 10 et 11 ci-dessous illustrent des
spectres d'impédance électrochimique dans le plan de Nyquist et
les circuits électriques équivalents respectivement.
A
0 Re 1 2 3 4 5 6 7
Z(k.Ohm)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Z(k.Ohm)
B
Re
+Rt
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Figure 10 : Résultat
d'impédance obtenus sur l'EPC (A) et sur EPC-CHA (B), après 120
secondes d'immersion dans une solution de 0.2M de [Fe(CN)6]3-/4- :
diagramme dans le plan
complexe de Nyquist . Cd
Cd
I
Re
Rt
.
Rt
w
I
Thèse de" Master of Science " de TAGNE TIEGAM RUFIS
45
Thèse de" Master of Science " de TAGNE TIEGAM RUFIS 46
Figure 11 : Circuits
électriques équivalents aux figures 10 A et 10 B
respectivement
De l'examen de ces figures, on observe un demi-cercle bien
défini (figure 12 A). Ceci indique une résistance
élevée de transfert d'électron (Rt = 80,52 KOhm, Re = 3.27
KOhm) sur l'électrode à pâte de carbone simple. On peut
tout conclure que la cinétique de la réaction n'est qu'un
processus de transfert d'électron. Lorsqu'on modifie de l'EPC avec le
CITA (figure 12 B), la taille du demi-cercle est considérablement
réduite (Rt = 5.36 KOhm,, Re = 0,62 KOhm), indiquant une
résistance de transfert d'électron très petite et des
possibilités électro catalytique du modifiant. Dans ce cas, on
peut dire que le processus de transfert est limité par la diffusion.
Cette technique nous a permis d'étudier des
mécanismes interfaciaux complexes, tant d'un point de vue
thermodynamique que cinétique. Malgré tout,
l'interprétation des résultats n'est pas toujours aisée.
Elle demande une bonne compréhension des phénomènes
physiques pouvant se produire et de leurs expressions en termes
d'impédance sur tout le domaine de fréquence (Jorcin, 2007).
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