Depollution des gaz d'echappement diesel sur des catalyseurs a base de platine depose sur des oxydes de type pyrochlore : caracterisation et mecanismes de reaction

Diesel exhaust gas depollution on catalysts based on platinum deposited on pyrochlore type oxides: characterisation and mechanisms

• Auteur / Autrice : ARNO FRITZ
• Direction : G. Maire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

La norme europeenne concernant la depollution automobile devenant de plus en plus severes, le traitement catalytique des gaz d'echappement des moteurs diesel est devenue indispensable. Dans ce milieu fortement oxydant, la reduction des oxydes d'azote presente un reel defi. La premiere generation de catalyseurs pour la reduction des oxydes d'azote en milieu oxydant, des zeolithes contenant du cuivre et du platine, s'etant averee trop instable pendant l'utilisation prolongee, nous avons developpe des catalyseurs a base de platine depose sur des oxydes de type pyrochlore. Les echantillons ont ete prepares par des techniques de chimie douce. Bien que leur surface specifique soit faible par rapport a l'alumine, des dispersions de platine de trente cinq pour cent ont ete mesurees par chimisorption du monoxyde de carbone. La microscopie electronique revele que la distribution du platine est bimodale. Selon la spectroscopie de photoelectrons, le platine est present essentiellement sous forme oxydee dans les conditions de reaction. La reduction en temperature programmee montre que la reduction de cet oxyde est tres difficile et n'est possible que si l'on utilise de l'hydrogene pur. L'etude de la reduction des oxydes d'azote sur ces systemes s'est faite en deux temps: tout d'abord, nous avons evalue les catalyseurs dans des conditions simulant les gaz d'echappement diesel. Dans un deuxieme temps, nous avons realise des etudes mecanistiques sur le catalyseur le plus actif. Nos etudes, notamment sur l'etat d'oxydation du platine pendant la reaction, sur la formation ou non d'un depot carbone a la surface du catalyseur et sur la nature exacte de l'oxyde d'azote actif, ainsi qu'une etude systematique de l'influence des concentrations des principaux reactifs, nous ont conduit de proposer un mecanisme de type langmuir-hinshelwood sur des sites actifs d'oxyde de platine