Thèse soutenue

Palladium et palladium modifié substituts des catalyseurs à base de rhodium dans la post-combustion automobile (moteurs à essence)

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Auteur / Autrice : Anne Lemaire
Direction : Hélène PraliaudJean Massardier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Chimie physique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hélène Praliaud, Jean Massardier

Résumé

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Ce travail est consacre a la preparation, la caracterisation, la determination des proprietes catalytiques de catalyseurs trois-voies de post-combustion automobile a base de palladium. Le but de cette etude est de remplacer les catalyseurs classiques de depollution automobile a base de platine et de rhodium realisant l'oxydation des hydrocarbures imbrules, du monoxyde de carbone et la reduction des monoxydes d'azote. L'amelioration des performances du palladium est obtenue par modification du support (oxydes simples ou mixtes) et l'introduction d'ajouts non metalliques (la, ba, zr). L'influence de la complexite du milieu reactionnel est etudiee en ajoutant co#2, c#3h#6, c#3h#8 et h#2o a des melanges simplifies du type co/no et co/no/o#2 de facon a se rapprocher des gaz d'echappement automobiles. Co#2 n'a aucun effet sur la reduction de no par co en l'absence ou en presence d'oxygene. L'introduction d'hydrocarbures provoque generalement une inhibition due, soit a des depots carbones, soit a un exces d'oxygene limitant la reduction de no par co, selon la composition du melange. Les bons catalyseurs limitent la formation des depots carbones, oxydent facilement les hydrocarbures de facon a diminuer l'inhibition due a l'exces d'oxygene ou realisent la reaction co-no avant la reaction co-no#2, et favorisent les reactions de vaporeformage et de conversion du gaz a l'eau. Les ajouts consideres dans ce travail ameliorent l'activite catalytique du palladium par rapport au solide de base pd/al#2o#3 et permettent d'obtenir des solides presque aussi performants vis-a-vis de la reduction de no qu'un solide de reference pt-rh/al#2o#3. La formation de n#2o n'est pas favorisee par le palladium. Ces differents resultats sont observes aussi bien en regime stationnaire qu'en regime transitoire. Les caracterisations physico-chimiques permettent de conclure a la non modification des proprietes electroniques du palladium par effet de support, a la presence d'oxygenes mobiles sur la zircone, a la modification des proprietes acides par les ajouts. Un mecanisme bifonctionnel est invoque, mettant en jeu le metal d'une part et le support d'autre part