Author: Ngoc Dung Tran
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Languages : fr
Pages : 162
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Des catalyseurs à base d’or supportés sur TiO2, CeO2, ZrO2 et CexZr(1-x)O2 ont été préparés par dépôt-précipitation, utilisant différents agents de précipitation. L’influence des principaux paramètres de préparation sur la formation de nanoparticules d’or (concentration initiale du précurseur, pH, mode de lavage, mode de séchage, prétraitement...) a été étudiée. Ces catalyseurs sont actifs dans l’oxydation voie humide catalytique (OVHC) de composés modèles, tels l’acide succinique, l’acide acétique et le phénol. L’or métallique (Au0) est vraisemblablement l’espèce la plus active dans cette réaction. Toutefois, ces catalyseurs se désactivent dans les conditions de la réaction. Les raisons de cette désactivation sont à la fois l’oxydation superficielle des particules d’or, l’adsorption d’espèces carbonées à la surface du catalyseur et l’agglomération des particules d’or. L’utilisation de supports stables, permettant de renforcer les interactions métal-support, ou encore l’ajout d’un second métal (Ru) afin de bénéficier de l’effet d’alliage au sein de nanoparticules bimétalliques n’amène aucune amélioration sensible
Author: Florence Delanoe͏̈
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Languages : fr
Pages : 187
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE METTRE AU POINT UN SYSTEME CATALYTIQUE HETEROGENE SUSCEPTIBLE, PAR OXYDATION VOIE HUMIDE SOUS OXYGENE, D'ELIMINER DES COMPOSES ORGANIQUES OXYGENES ET AZOTES, REPRESENTATIFS DES POLLUANTS DES EFFLUENTS URBAINS ET INDUSTRIELS. DES TESTS D'OXYDATION DU PHENOL, REALISES SUR LE CATALYSEUR, 1%PT/CEO#2, MONTRENT LE CARACTERE REFRACTAIRE DE L'ACIDE ACETIQUE, SEUL SOUS PRODUIT DE FIN DE REACTION AVEC LE DIOXYDE DE CARBONE. L'OXYDATION DE L'ANILINE SE CARACTERISE PAR LA FORMATION D'INTERMEDIAIRES PRESENTS EN QUANTITE RELATIVEMENT IMPORTANTE. LES PRODUITS DE CONDENSATION DE L'ANILINE GENERALEMENT OBSERVES (AZO, AZOXYBENZENE,...) NE SONT PAS FORMES EN OXYDATION CATALYTIQUE. LE MECANISME RADICALAIRE FAVORISE PAR LE CATALYSEUR RU/CEO#2 CONDUIT DIRECTEMENT A LA FORMATION DE COMPOSES PLUS LEGERS. CONCERNANT L'OXYDATION DE L'ACIDE ACETIQUE, LE METAL JOUE UN ROLE PRIMORDIAL DANS L'ACTIVATION DE LA REACTION. LE RUTHENIUM EST, PARMI LES METAUX DES GROUPES VII ET VIII, CELUI OFFRANT LA MEILLEURE CONVERSION DE L'ACIDE ACETIQUE. IL A ETE DEMONTRE LA NECESSITE D'AVOIR UN SUPPORT CATALYTIQUE DE TYPE SEMI-CONDUCTEUR N, TEL QUE LA CERINE, AFIN DE MAINTENIR LE METAL A L'ETAT REDUIT. DANS LES CONDITIONS GENERALES DE REACTION, L'OXYDATION PAR LE SYSTEME CATALYTIQUE 5%RU/CEO#2 EST TOTALE EN 90 MINUTES DE REACTION. LE ROLE DE L'OXYGENE, LA CONCENTRATION DU REACTIF ET LA TEMPERATURE SUR LA REACTION D'OXYDATION ONT PU ETRE PRECISES PAR UNE ETUDE CINETIQUE COMPLETE. LE DIOXYDE DE CARBONE SOLUBLE PRESENTE UN EFFET INHIBITEUR SUR L'ACTIVITE EN DIMINUANT LA SOLUBILITE DE L'OXYGENE. DEUX PHENOMENES MAJEURS ENTRAINENT LA DESACTIVATION DES CATALYSEURS. ILS SONT MIS EN EVIDENCE PAR DES ANALYSES SPECIFIQUES DES CATALYSEURS VIEILLIS PAR DES CYCLES SUCCESSIFS D'OVH, LA REOXYDATION DU METAL EN RUO#2 ET L'EMPOISONNEMENT DE LA SURFACE DU CATALYSEUR PAR L'ACIDE ACETIQUE. NEANMOINS, UN RETRAITEMENT REDUCTEUR DES CATALYSEURS PERMET DE RECUPERER 90% DE SON ACTIVITE INITIALE
Author: Jean-Christophe Béziat
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Languages : fr
Pages : 203
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LES PROCEDES CLASSIQUES DE TRAITEMENT DES EFFLUENTS AQUEUX CONTENANT DES COMPOSES ORGANIQUES SONT ESSENTIELLEMENT L'INCINERATION, COUTEUSE EN ENERGIE ET APPLIQUABLE A DES EFFLUENTS TRES CONCENTRES, ET LES TRAITEMENTS BIOLOGIQUES, LENTS ET INEFFICACES POUR DES MOLECULES TOXIQUES, SUSCEPTIBLES DE DETRUIRE LE LIT BACTERIEN. LES PROCEDES D'OXYDATION CHIMIQUE NON CATALYTIQUES EXISTANT, A L'AIR OU A L'OXYGENE, NECESSITENT DES CONDITIONS SEVERES DE TEMPERATURE ET DE PRESSION (JUSQU'A 350C ET 200 BAR). L'UTILISATION COMME CATALYSEUR HOMOGENE D'UN SEL DE METAL DE TRANSITION PERMET DE REDUIRE LA SEVERITE DE CES CONDITIONS, MAIS NECESSITE UNE ETAPE DE RECUPERATION DES SELS DISSOUS. CE TRAVAIL A CHERCHE A EFFECTUER L'OXYDATION DE COMPOSES ORGANIQUES EN SOLUTION AQUEUSE PAR L'OXYGENE DE L'AIR, SUR UN CATALYSEUR SOLIDE SUFFISAMMENT STABLE POUR ENVISAGER SON UTILISATION EN REACTEUR CONTINU. LES ESSAIS EFFECTUES EN AUTOCLAVE SOUS PRESSION SUR DES MOLECULES MODELES COMME LE CYCLOHEXANOL ET L'ACIDE SUCCINIQUE ONT PERMIS DE RETENIR LE RUTHENIUM COMME METAL ACTIF DE LA FORMULATION CATALYTIQUE. LE CHARBON ACTIF SE MONTRE UN BON SUPPORT POUR LE RUTHENIUM SUR LE PLAN DE L'ACTIVITE, MAIS IL EST DEGRADE DANS LES CONDITIONS DE LA REACTION. L'OXYDE DE TITANE PRESENTE QUANT A LUI UNE BONNE STABILITE CHIMIQUE, ET L'ACIDE SUCCINIQUE EN SOLUTION A 5 G.L#-#1 EST OXYDE EN CO#2 A PLUS DE 99%, APRES 6 HEURES DE REACTION A 190C, SOUS 50 BAR D'AIR, SUR UN CATALYSEUR COMMERCIAL 2,8% RU/TIO#2. DES ESSAIS DE RECYCLAGE DU CATALYSEUR ONT MONTRE UNE BONNE STABILITE DE CE CATALYSEUR VIS-A-VIS DE SON ACTIVITE EN OXYDATION, CONFIRMEE PAR LES EXPERIENCES EN REACTEUR CONTINU, MENEES SUR PLUSIEURS MOLECULES MODELES. LE CATALYSEUR RU/TIO#2 EN GRAINS, UTILISE EN REACTEUR CONTINU PISTON PENDANT PLUS DE TROIS MOIS, S'EST TRES PEU DESACTIVE. CES RESULTATS SONT PROMETTEURS POUR UNE UTILISATION INDUSTRIELLE DE CE TYPE DE PROCEDE.
Author: Charbel Roukoss
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Languages : en
Pages : 201
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L'objectif de ce travail a été la synthèse de catalyseurs hétérogènes d'époxydation des oléfines. Actuellement cette réaction a été réalisée par des catalyseurs homogènes bio-inspirés et hétérogènes, conduisant ainsi à des procédés d'époxydation qui souffrent tous de problème de sélectivité et produisent une quantité énorme de sous produits. Au cours de ce travail, la préparation de nouveaux catalyseurs bien définis, à base de fer supportés sur oxydes, pour l'époxydation des oléfines a été abordée par la voie Chimie Organométallique de Surface. Plusieurs supports ont été sélectionnés (silice, SBA-15, alumine et silice-alumine). Trois types de précurseurs moléculaires (complexes organométalliques à base de Fer) sont utilisés : monomère stabilisé ou pas par un ligand et dimère. Leur greffage sur les différents supports ont permis d'obtenir trois classes différentes de catalyseurs: catalyseur monométallique avec ou sans ligand à base de Fer(II), catalyseur bimétallique à base de Fer(II) et catalyseur monométallique à base de Fer(III) dispersé sur support oxyde. Enfin l'activité de tous ces catalyseurs dans les réactions d'époxydation du cyclohéxène par H2O2 et du propène par N2O a été étudiée et un mécanisme d'oxydation a été proposé. Des activités intéressantes ont été obtenues, montrant ainsi la stratégie à adopter pour la prochaine génération de catalyseurs
Author: Carmen Ciotonea
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Languages : fr
Pages : 0
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La préparation de matériaux catalytiques, à base de métaux de transition (Ni, Co, Cu) supportés sur des supports à porosité organisée, performants pour la réaction d'hydrogénation chimiosélective du cinnamaldéhyde, a été étudiée. L'étude peut être divisée en deux parties distinctes, selon la nature du support, silicique ou aluminique. La première partie traite de la dispersion de métaux de transition sur des supports de type SBA-15.Dans le premier chapitre est présentée la préparation des catalyseurs par la méthode IWI-MD (Incipient Wetness Impregnation - Mild Drying). Plusieurs études, afin de valider l'efficacité de cette méthode, ont été menées : (i) influence de la texture du support, (ii) influence de la température et du temps de séchage; (iii) influence de la teneur en métal. Le deuxième chapitre rapporte l'étude de la préparation par la voie de déposition par précipitation. L'étude de la méthode d'infiltration des sels fondus, dite de Melt Infiltration (MI), optimisée afin d'assurer une infiltration complète du précurseur dans la porosité du support préalablement à la formation de la phase oxyde, est présentée dans le Chapitre 3. Finalement, le dernier chapitre du document traite de la dispersion sur des supports aluminiques mésoporeux ordonnés (AMO). Les matériaux catalytiques ont été préparés sur des supports AMO, obtenus par la voie d'auto-assemblage induit par évaporation (AAIE). Les paramètres étudiés sont : (i) l'effet de la texture du support, à partir d'alumines de différentes tailles de pores et (ii) l'effet du mode de déposition des métaux (par IWI-MD, MI ou TS).
Author: JAMAL.. NAJA
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Languages : fr
Pages : 112
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EN PRESENCE DE CUIVRE DE RANEY A TEMPERATURE SUPERIEURE A 200C, EN PHASE AQUEUSE ET SOUS PRESSION D'HYDROGENE, LE MECANISME DE DEGRADATION DES POLYOLS PRECEDEMMENT ETABLI, FAIT INTERVENIR DES ETAPES D'HYDRODESHYDROGENATION ET DES REACTIONS DE COUPURE DES LIAISONS C-C ET C-O EN PRESENCE D'UN REACTIF NUCLEOPHILE. LA SURFACE DU CUIVRE DE RANEY DANS L'EAU EST CONSTITUEE DE CUIVRE METALLIQUE PARTIELLEMENT RECOUVERT DE CU(1) SOUS FORME D'HYDROXYDES. AINSI CE CATALYSEUR APPARAIT COMME BIFONCTIONNEL, PRESENTANT EN SURFACE UNE ACTIVITE METALLIQUE HYDRODESHYDROGENANTE ET LES PROPRIETES D'UN REACTIF NUCLEOPHILE PAR SES GROUPEMENTS HYDROXYLES DE SURFACE. LORS DU DEPOT DE METAUX NOBLES SUR LE CUIVRE RANEY PAR OXYDOREDUCTION LES SITES CU(1) SONT LES PREMIERS A DISPARAITRE EN PARTICULIER DANS LE CAS DES SELS DE RUTHENIUM CES DERNIERS SERAIENT LES SEULS IMPLIQUES. L'EXAMEN PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE DES DEPOTS DE CE METAL REVELE QUE LES CU(1) SONT LOCALISES SUR LES DEFAUTS DES PARTICULES DE CUIVRE. SUR LES CATALYSEURS BIMETALLIQUES LES REACTIONS DE DEGRADATION DE POLYOLS SONT SUPPRIMEES AU PROFIT D'UNE NOUVELLE SELECTIVITE EN CYCLODESHYDRATATION. LE SITE CATALYTIQUE DE CETTE REACTION ASSOCIERAIT LE METAL NOBLE A UN HALOGENURE CUIVREUX FORME PAR MEDIAMUTATION ENTRE LE CUIVRE METALLIQUE ET LES IONS CU(2) LIBERES LORS DE L'OXYDATION DU CUIVRE DE RANEY PAR LE SEL DE METAL NOBLE
Author: Mahsa Hosseini
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Languages : fr
Pages : 178
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Au cours de ce travail de thèse, des catalyseurs supportés à base de palladium et/ou or ont été synthétisés par imprégnation et déposition sur des supports TiO2 mésoporeux et oxydes mixtes TiO2-ZrO2 macro-mésoporeux hautement structurés (avec des rapports molaires Ti/Zr de 80/20, 50/50 et 20/80). Les caractérisations physico-chimiques des catalyseurs synthétisés ont été effectuées par une série de techniques telles que l’adsorption-désorption d’azote, la Réduction en Température Programmée, la Diffraction de Rayons X, les Spectroscopies Infra Rouge et UV-Visible en Réflexion Diffuse et l’Analyse Thermique. La performance catalytique des matériaux nanostructurés a été testée dans l'oxydation totale du toluène et du propène dans un microréacteur fixe et par IRTF en réflexion diffuse «operando». Quel que soit le support, le système Pd-Au déposé est un catalyseur très actif dans la réaction d’oxydation des COV. Pour les catalyseurs à base de TiO2-ZrO2 (TZ), l’activité catalytique varie en fonction du rapport molaire Ti/Zr. La plus grande activité de PdAu/TZ 80/20 peut être reliée à une plus grande teneur en Ti et aussi à la présence d’un effet de synergie entre le palladium et l’or. La réaction catalytique suivie par IR «operando» a permis de suivre l’oxydation des COV mais aussi l’adsorption de la molécule à oxyder qui augmente dans l’ordre inverse de l’activité catalytique.
Author: Romain Beauchet
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Languages : fr
Pages : 159
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L’objectif de cette étude a été de mettre au point des catalyseurs actifs, sélectifs (en formation de CO2 et d’H2O) et stables pour la destruction de mélanges binaires de Composés Organiques Volatils (COV). L’oxydation est menée dans des conditions proches de celle de l’industrie sur des catalyseurs à base de zéolithe, Pt/zéolithe mais également sur d’autres oxydes tels que MgO et CeO2. Dans un premier temps, l’oxydation a été mise en oeuvre indépendamment sur deux molécules représentatives des deux plus grandes familles de COV : lisopropanol et l’o-xylène. Par la suite, la destruction de l’isopropanol et de l’o-xylène a été étudiée en mélange. Ce travail a principalement porté sur l’étude des mécanismes de destruction des COV et de formation des produits secondaires, sur les compétitions d’adsorption des COV en mélanges induisant des effets promoteurs ou inhibiteurs sur la destruction mais également sur la compréhension du mode de fonctionnement des catalyseurs (structure, acido-basicité). Parallèlement, un phénomène d’activation des transformations de l’o-xylène et du cumène ainsi que sur les rendements en CO2 au cours du temps a été mis en évidence sur NaX. Cette augmentation de l’activité semble être due à la formation de composés organiques oxygénés appelés « coke actif » et capable de catalyser les réactions d’oxydation.
Author: Pierrick Louessard
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Languages : fr
Pages : 133
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LE CATALYSEUR EST OBTENU PAR REACTION DU RUTHENIUM DODECARBONYLE SUR LA SILICE
Author: Mathieu St-Jean (Chimiste)
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Languages : fr
Pages : 69
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La photocatalyse est un procédé d'oxydation avancé très intéressant puisqu'il ne nécessite l'ajout d'aucun réactif chimique. Beaucoup de compagnies souhaitent utiliser ce procédé pour le traitement des gaz et des eaux. Les services Exp inc. est une compagnie qui s'intéresse à la dégradation des composés organiques volatils en milieu aqueux. Ils ont comme objectif d'améliorer leurs technologies et d'en développer de nouvelles comme la photocatalyse. L'objectif ce de projet de maîtrise est de développer un matériau capable d'oxyder le méthanol en phase aqueuse. Le développement d'un tel photocatalyseur permet d'évaluer systématiquement l'impact de toutes les modifications apportées à un matériau de base et d'en comprendre les bénéfices. Le matériau préparé est basé sur des nanotiges de WO3 synthétisées par voie hydrothermale où l'on ajoute des nanoparticules de TiO2 pour former un composé mixte. Un co-catalyseur de réduction, le platine, est ajouté par photodéposition sur le composé TiO2/WO3. Le produit est finalement traité à l'hydrogène pour en augmenter l'activité catalytique. Pour tester les matériaux, un réacteur photocatalytique a été conçu. Le réacteur possède deux configurations, soit une avec une lampe ultraviolette plongée dans l'eau et une avec une bande de diodes électroluminescentes bleues autour du réacteur. Les modifications, telles que le traitement sous hydrogène et l'ajout de platine, augmentent considérablement l'activité des photocatalyseurs. Les nanotiges de WO3 possèdent une faible surface spécifique offrant donc une activité inférieure à un autre composé avec plus de surface. L'activité des photocatalyseurs est plus faible que celles desprocédés utilisant du peroxyde. Cependant, plusieurs avantages sont remarqués. La photocatalyse se fait à pH neutre et il est possible d'utiliser de la lumière visible. Un matériau photocatalytique basé sur des nanoparticules de WO3 à haute surface spécifique avec du TiO2, du platine et traité à l'hydrogène pourrait offrir une avenue intéressante pour Exp inc.
