Caractérisation de catalyseurs de fluoration par spectroscopie d'absorption X et spectroscopie de perte d'énergie des électrons transmis

par Isabelle Birken

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux et des surfaces

Sous la direction de Jean-Michel Martin.

Soutenue en 1996

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .

  • Titre traduit

    Fluoration catalysts characterization by X-ray absorption spectroscopy and electron energy loss spectroscopy


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  • Résumé

    Dans le contexte actuel de suppression des chlorofluorocarbones (CFC), soupçonnés de contribuer au phénomène de "trou dans la couche d'ozone", des produits hydrofluorés ont été proposés comme substituts. Leur synthèse étant plus complexe que celle des CFC, des catalyseurs de fluoration performants doivent être mis au point. Divers catalyseurs ont été envisagés, en particulier des catalyseurs à base d'oxyde de chrome trivalent, soit massique (Mas-Cr2O3) soit supporté sur chargon (Cr/C) ou sur alumine fluorée et dopé avec du chlorure de nickel (Ni-Cr/AIF3). Pour les optimiser, il faut préciser la nature et la structure de la phase active. Une telle caractérisation n'est pas aisée, ces matériaux sont en effet mal ordonnés : la phase à base de chrome est amorphe, à l'échelle de la diffraction X, depuis la synthèse jusqu'à l'activation (prétraitement sous HF). Nous avons donc eu recours aux moyens d'investigation suivants : la spectroscopie d'absorption X, qui donne accès à l'ordre local (seuils CrK et NiK) ; la spectroscopie de perte d'énergie des électrons transmis, qui permet une analyse semi quantitative, à l'échelle submicrométrique, de l'oxygène, du fluo, du chrome et du nickel, (seuils OK, FK, CrL et NiL). Quel que soit le catalyseur étudié, l'oxyde de chrome initial n'est pas amorphe : des octaèdres de CrO6 sont liés entre eux. Lors de l'activation sous HF, l'oxyde de chrome évolue vers un fluorure : la substitution de O par F entraîne une rupture des liaisons des octaèdres du chrome. Cependant, tant que le catalyseur est actif, il reste de l'oxygène dans l'environnement du chrome : le composé serait alors sous forme d'hydroxyfluorure ou de fluorure hydraté amorphe. La désactivation correspond à une cristallisation en CrF3 ; elle estralentie dans le cas de Ni-Cr/AlF3.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 126 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1654
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