Mesure de polluants atmosphériques dans la région de Fès (Maroc) : étude de matériaux à base d'or, de cérium et de titane pour une remédiation catalytique des COV

par Mohamed Lamallem

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Antoine Aboukaïs, Cossi Faustin Aïssi et de Renaud Cousin.

Soutenue en 2008

à Littoral , en partenariat avec Laboratoire de Catalyse et Environnement (Dunkerque, Nord) (laboratoire) .

mots clés

• Support oxyde
• Pollution atmosphérique -- Maroc -- Fès (Maroc)
• Polluants atmosphériques -- Échantillonnage
• Polluants atmosphériques -- Analyse
• Or -- Composés
• Propène -- Oxydation

Résumé

Comme tous les pays en voie de développement, le Maroc subit également les effets indésirables de la pollution atmosphérique causée essentiellement par les activités industrielles et de transport. Ainsi, afin de pouvoir identifier et de quantifier les polluants présents dans l’air urbain de la ville de Fès, des prélèvements gazeux et des analyses ponctuelles de l’air ambiant ont été effectués. Ceci a pu être réalisé en utilisant des cartouches indicatrices spécifiques à chaque type de polluants recherchés et des cartouches d’adsorbants de types « TENAX » et « DNPH » dont le contenu a ensuite été analysé par des techniques chromatographiques. Ces analyses ont permis d’établir une première approche de la nature des polluants et d’estimer leur teneur dans l’air ambiant de la zone urbaine de Fès. Cette étude a notamment permis de mettre en évidence des émissions de COV issus principalement des activités de transport. Dans l’optique de réduire ces émissions de polluants dans l’atmosphère, une solution catalytique à base de matériaux contenant de l’or serait envisageable et tout à fait innovante. Ainsi, dans le but de combiner les propriétés physico-chimiques et catalytiques de l’or, du cérium et du titane, des catalyseurs à base de ces trois éléments ont été synthétisés par différentes méthodes. Tous ces solides ainsi préparés ont été caractérisés par différentes techniques (BET, ATG-ATD, DRX, RPE, DR/UV-Vis, H2-TPR et IRTF) afin d’identifier la nature des espèces présentes. Enfin, l’efficacité de ces matériaux catalytiques a été étudiée dans la réaction d’oxydation totale du propène. A l’issu de cette étude, il a été montré qu’une bonne interaction entre le support oxyde (Ce-Ti-O) et les nanoparticules d’or sous forme métallique était nécessaire afin d’obtenir des catalyseurs performants dans la réaction d’oxydation totale du propène.

Titre traduit

Atmospheric pollutants measurement in the region of Fez (Morocco) : study of gold, cerium and titanium based materials for a catalytic oxidation of VOCs

Pas de résumé disponible.

Résumé

As all the developing countries, Morocco also undergoes the unwanted effects of the atmospheric pollution caused essentially by the industrial activities and the transport. So, to be able to identify and quantify pollutants present in the urban air of Fez city, air sampling and punctual analyses of the ambient air were made. This was realized by using specific cartridges for every type disired pollutant and cartridges of “TENAX” and “DNPH” type. Whose contents where then analyzed by chromatographic techniques. These analyses allowed us to establish a first approach of the nature of pollutants and to estimate their content in the ambient air of the urban zone of Fez. This study allowed in particular to bring to light level of VOCs emitted mainly by transport. In the aim to reduce the emission of these pollutants in the atmosphere, a catalytic solution using materials containing gold would be possible and completely innovative. So, with the aim of combining the physico-chemical and catalytic properties of the gold, cerium and titanium, catalysts on base of these three elements were synthetized by various methods. All these solids so prepared were characterized by various techniques (BET, GTA-DTA, XRD, PER, DR / UV-Vis, H2-TPR et FTIR) to identify the nature active spices. Finally, the efficiency of these catalytic materials was studied in the propene total oxidation reaction. In the term of this study, it was shown that a good interaction between the support (Ce-Ti-O) and gold nanoparticlles under metallic shape was necessary to obtain successful catalysts in the reaction of total oxidation of the propene.