Recherche Avancée

Thèse soutenue

Etude de la réactivité des atomes d'oxygène des supports cérine et cérine-zircone dans les catalyseurs trois-voies PtRh-CeO2-Al2O3 et PdRh-Ce1-xZrxO2-Al2O3

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Auteur / Autrice : Sophie Salasc
Direction : Vincent Perrichon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Chimie physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Perrichon

Résumé

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Cette etude concerne le developpement de methodes de caracterisation des catalyseurs trois-voies dans le but d'obtenir une meilleure connaissance des centres actifs de ces solides. La chimisorption d'oxygene a temperature ambiante suivie de titrages h#2/o#2 et la reduction en temperature programmee (rtp) ont ete utilisees pour quantifier les atomes d'oxygene actif de solides modeles ptrh deposes sur ceo#2 et ceo#2-al#2o#3 et pdrh deposes sur ceo#2-zro#2 et ceo#2-zro#2-al#2o#3, neufs et vieillis entre 1000 et 1150c. Pour les catalyseurs deposes sur ceo#2-al#2o#3, quatre populations d'atomes d'oxygene (osc) ont pu etre denombrees : la rtp quantifie les atomes d'oxygene de la cerine de surface et la totalite des atomes d'oxygene reductibles dans les conditions de la mesure (800c), la chimisorption d'oxygene dose les atomes d'oxygene facilement disponibles et par titrage de l'hydrogene de spillover on obtient la partie des atomes d'oxygene facilement disponibles de ceo#2 en contact avec des particules metalliques. L'etude de solides industriels ptrh/ceo#2-al#2o#3 a differents stades de vieillissement (laboratoire ou conditions reelles) a montre qu'il existe d'assez bonnes correlations entre l'efficacite catalytique de ces systemes et les trois premiers types d'osc mentionnes, ce qui montre l'importance de la capacite de stockage d'oxygene du washcoat dans l'activite catalytique trois-voies. L'incorporation de zro#2 dans le reseau de ceo#2 augmente nettement la reductibilite de la cerine massique. Ceci s'explique par la plus grande mobilite d'une partie des ions oxygene du volume, mobilite qui est exaltee par un vieillissement a haute temperature. Le titrage de l'hydrogene de spillover par l'oxygene a permis une estimation de la surface de ceo#2-zro#2 des catalyseurs neufs deposes sur ceo#2-zro#2-al#2o#3. Par ailleurs, les resultats ont mis en evidence le role des ions chlore ainsi que celui de l'interface cerine(zircone)-alumine sur la formation d'ions ce#3#+ stables a temperature ambiante.