Influence de vapeurs siliconées sur la réactivité catalytique de platine vis à vis de la réaction d'oxydation totale du méthane

par Lionel Colin

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Jean-Jacques Ehrhardt.

Soutenue en 1994

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Réaction catalytique
• Méthane
• Platine
• Siloxane
• Méthane atmosphérique
• Silicones
• Catalyseurs au platine
• Catalyseurs -- Empoisonnement

Résumé

Le contrôle des teneurs en méhane présentes dans l'atmosphère est souvent effectuée à l'aide de capteurs de type calorimétrique utilisant des catalyseurs à base de platine comme éléments détecteurs. Ces appareils se heurtent à des problèmes d'empoisonnement par les organosiloxanes (ou silicones) gazeux. Nous avons donc étudié les mécanismes de l'empoisonnement du platine par ces composés en utilisant l'héxaméthyldisiloxane (HMDS) comme molécule test. L'étude des mécanismes de l'adsorption de HMDS sur platine a été effectuée dans une large gamme de température (100-1000K) et de pression. L'adsorption est dissociative dès 230 K, sous basse pression, par rupture de liaisons Si-C avec formation d'une espèce siliconée volatile et de groupements méthyles en surface. L'évolution, en fonction de la température, des dépôts crées sur le platine et l'effet de la pression d'étude ont été déterminés. La caractérisation des effets de cette adsorption dissociative de HMDS sur l'activité catalytique vis-à-vis de l'oxydation totale du méthane de catalyseurs à base de platine permet de mettre en évidence deux comportements. Au-dessous de 950K, le HMDS s'adsorbe de facon partiellement réversible, son rôle consistant essentiellement à bloquer une partie des sites actifs disponibles. Au-dessus de 950k, l'adsorption est irreversible et il se forme un composé proche de la silice sur la surface. Les résultats obtenus permettent de prédire, en partie, le comportement des capteurs de méthane en présence de silicones gazeux.

Titre traduit

Effects of silicone vapours on the catalytic activity of platinum towards the total oxidation of methane

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