Production d'hydrogène par oxydation partielle du méthane sur catalyseurs oxydes mixtes

par Hanan Zarrou

Thèse de doctorat en Spectrochimie, molécules, solides, réactivité

Sous la direction de Louise Jalowiecki-Duhamel et de Christophe Domain.

Soutenue en 2006

à Lille 1 .

  • Titre traduit

    Production of hydrogen by oxidation partial of the methane on mixed catalysts oxides


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    La nécessité de produire l'hydrogène suscite un grand intérêt envers l'oxydation partielle du méthane (OPM). L'oxydation partielle du méthane a été étudiée sur différents catalyseurs oxydes les composés Ce-Ni-O se sont avérés les plus performants. Un optimum catalytique est atteint lorsque le rapport atomique Ni/Ce est égale 0,2 à basse température. De plus, l'introduction de zirconium en faible quantité dans les systèmes Ce-Ni-O permet d'améliorer les performances d'oxydation partielle. Ensuite, les systèmes cenixoy ont fait l'objet d'une caractérisation à l'état calciné et/ou partiellement réduit "in-situ" par diffraction de rayon x, par spectroscopie de photoélectrons induits par rayon x, par décapage ionique, et par la réduction à température programmée. Il ressort de ces travaux que le nickel joue un rôle primordial dans l'activation du méthane tandis que son environnement semble influencer la sélectivité. En effet, l'espèce Ni active de petits agrégats et/ou de la solution solide possède la caractéristique de pouvoir se réduire et de se réoxyder de manière réversible, grâce en particulier à son interaction privilégiée avec le cerium. Sachant que le système Ce-Ni-O possède la capacité d'accepter des espèces hydrogène réactives, un mécanisme d'activation du méthane a été envisagé. Par analogie avec la dissociation hétérolytique de H2 une déshydrogénation du méthane sur un site O2Mn+ a été envisagée, faisant intervenir une dissociation hétérolytique de l'alcane avec arrachement d'une espèce H- sur la lacune anionique et d'une espèce H+ qui forme avec l'ion O2- un groupement OH-. La structure de site actif a été modélisée en tenant compte de la nature du cation voisin et des interactions susceptibles d'exister.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (292-18 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-403
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