Étude des propriétés catalytiques de mélanges oxyde/faujasite pour le traitement de composés organiques volatils (COV) : caractérisation, mobilité de l'oxygène, oxydation

par Irène Maupin

Thèse de doctorat en Chimie théorique, physique, analytique

Sous la direction de Patrick Magnoux, Thomas Belin et de Jérôme Mijoin.

Soutenue en 2011

à Poitiers .


  • Résumé

    L'objectif de cette étude était de mettre au point des catalyseurs actifs, sélectifs en dioxyde de carbone et stables pour la destruction de Composés Organiques Volatils (COV). Dans ce but, différentes méthodes de préparation ont été testées pour la synthèse de catalyseurs mixtes oxyde/zéolithe. La molécule modèle choisie était l'isopropanol. Son oxydation a été menée dans des conditions proches de celles de l'industrie (présence d'eau dans le mélange gazeux et forte vitesse massique horaire). Une étude préliminaire a tout d'abord été effectuée sur les oxydes et la faujasite seuls. Ce travail a principalement porté sur la destruction de l'isopropanol, la formation des produits secondaires et également la compréhension du mode de fonctionnement des catalyseurs (structure, acido-basicité). Dans un deuxième temps, la destruction de l'isopropanol a été suivie sur des catalyseurs mixtes oxyde/faujasite. En relation avec les résultats catalytiques, les interactions entre ces deux types de matériaux ont été mises en évidence. La cérine ayant présenté les meilleurs résultats catalytiques, parmi les oxydes testés, une étude plus poussée a été réalisée sur des catalyseurs mixtes cérine/faujasite où les effets du mode de préparation et de la teneur en cérine des catalyseurs ont été abordés. Reposant sur la quantification des capacités de stockage de l'oxygène et des échanges d'oxygène entre catalyseur et phase gazeuse, une étude de la mobilité de l'oxygène sur les catalyseurs mixtes cérine/faujasite a été menée, afin de mieux appréhender les observations effectuées sur les tests catalytiques.

  • Titre traduit

    Study of catalytic properties of mixed oxide/faujasite for the treatment of volatile organic compounds (VOCs) : characterization, mobility of oxygen, oxidation


  • Résumé

    The aim of this study was to develop active, carbon dioxide selective and stable catalysts for the destruction of Volatile Organic Compounds (VOCs). For this purpose, different preparation methods were tested for the synthesis of mixed oxide/zeolite catalysts. The chosen model molecule is isopropanol. Its oxidation is conducted under conditions similar to those of the industry (presence of water in the gas mixture and high weight hourly space velocity. A preliminary study was first carried out on the oxides and faujasite took alone. This work was focused on the destruction of isopropanol, the formation of secondary products and also the understanding of the catalysts functioning (structure, acidic and basic properties). In a second step, the destruction of isopropanol was followed on mixed oxide/faujasite catalysts. Related to the catalytic results, the interactions between these two types of materials have been identified. From the oxides tested, ceria presented the best catalytic results. Consequently, further study was performed on mixed ceria/faujasite catalysts for which the effects of preparation method and of the content of ceria were discussed. Based on the quantification of the capacities of oxygen storage and exchange of oxygen between the catalyst and the gas phase, a study of the mobility of oxygen on the mixed ceria/faujasite catalysts was conducted, to better understand the observations on the catalytic tests.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (219-VI p.)
  • Annexes : 202 réf. bibliogr.

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