Oxydation de COV catalysée par des matériaux à porosité hiérarchisée (Nb-TiO2) et de type tamis moléculaire octaédrique (cryptomelane) : effet des métaux nobles Pt et Pd

par Manuel Dario Franco Finol

Thèse de doctorat en Molécules et Matière Condensée

Sous la direction de Jean-François Lamonier et de Jean-Marc Giraudon.


  • Résumé

    Les Composés Organiques Volatils sont des polluants primaires importants dont la concentration dans l’air doit être réduite en raison de leurs effets directs sur l’environnement et la santé humaine. L’oxydation catalytique des COV est une voie prometteuse pour leur élimination. Dans ce cadre les oxydations du n-butanol et/ou du toluène ont été étudiées en présence de deux familles de matériaux catalytiques. La première famille a concerné de nouveaux matériaux à porosité hiérarchisée (micro-, méso- et macroporeux) à base de TiO2 et dopés par du niobium. L’effet de l’ajout du Nb et du Pt sur les propriétés structurales, texturales et redox d’oxydes mixtes Nb-TiO2 a été étudié. L’exaltation de toutes ces propriétés a conduit à une formulation catalytique optimale pour l’élimination du n-butanol à basse température. La deuxième famille a concerné un oxyde de manganèse mésoporeux de type cryptomelane. Ces matériaux de forme fibreuse dopés par des métaux nobles en très faible quantité, se sont montrés très performants dans l’oxydation du n-butanol et toluène seuls, en raison de l’amélioration de leurs propriétés redox à basses températures. Les résultats les plus remarquables ont été obtenus dans l’étude de l’oxydation du mélange des deux COV puisqu’un effet de synergie a été obtenu pour l’oxydation du toluène qui a pu se faire à des températures très basses jamais reportées auparavant.

  • Titre traduit

    VOC oxidation catalysed by materials with hierarchical porosity (Nb-TiO2) and octahedral molecular sieve (cryptomelane) : effect of noble metals Pt and Pd


  • Résumé

    Volatil Organic Compounds are primary pollutants whose concentration in air must be reduced due to their harmful effects in the environment and human health. Catalytic oxidation of VOCs is a promising way of treating these pollutants. In this context, the oxidation of n-butanol and / or toluene were studied in the presence of two families catalytic materials. The first material was a new material with a hierarchical porosity (micro-, meso- and macroporous) based on niobium doped TiO2. In particular, it was found that Nb and Pt addition has an effect on the structural, textural, and redox properties of the Nb-TiO2 mixed oxide. The tuning of all these properties has led to an optimal formulation for catalytic removal of n-butanol at low temperatures. The second materialemployed was a manganese oxide type mesoporous cryptomelane. These fibrous materials, doped with noble metals in very small quantities, were very active in the n-butanol and toluene oxidation due to the improvement of their redox properties at low temperatures. The most remarkable results were obtained in the study of the oxidation of a VOC mixture. This is caused by a synergistic effect obtained from the oxidation of toluene which could be oxidized at very low temperatures never reported before.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (iv-233 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin des chapitres. 277 réf.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2012-355
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