Recherche Avancée

Thèse soutenue

Pyrolyse de brai de houille ou de charbons cokéfiants en présence de MoCl5 libre ou intercalé dans du graphite pulvérulent

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Auteur / Autrice : Isabelle Gérard
Direction : Guy Furdin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux et de la matière condensée
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Ce travail, qui s'inscrit dans un cadre de recherches appliquées, a pour objectif l'élaboration de nouveaux matériaux carbones à propriétés catalytiques, susceptibles d'être utilisés dans le domaine de l'hydrotraitement des coupes pétrolières. Ces matériaux ont été obtenus par carbonisation de brai de houille ou de charbons cokéfiants (La Houve, Jastrzebie et Pinnacle) en présence de MoCl5 libre ou intercalé dans du graphite pulvérulent. Au cours de l'évolution thermique du brai, l'influence de la présence de l'acide de Lewis se traduit par une importante accélération du processus de formation et de développement de la mésophase et par une profonde modification de son mécanisme. Dans le cas des précurseurs à base de charbon, la présence de l'halogénure entraine une dégradation des propriétés mécaniques des semi-cokes résultants, phénomène se traduisant notamment par une diminution de la taille des domaines d'orientation moléculaire. Quel que soit le précurseur carbone considéré, la quantité de matières volatiles produites lors de la carbonisation est sensiblement modifiée par l'ajout de MoCl5. La présence de l'additif se répercute également sur la texture poreuse des matériaux, puisqu'une forte augmentation de l'ultramicroporosité est observée dans les semi-cokes. L’étude de la texture poreuse des semi-cokes après activation à la vapeur d'eau révèle que l'halogénure est responsable d'une augmentation de la mésoporosité dans les matériaux ex-brai ou ex-charbon et également d'une augmentation de la microporosité dans les matériaux ex-charbon. Après activation, le molybdène se présente principalement sous la forme de nanoparticules d'oxyde MoO2 et dans une moindre mesure de Mo métal. La réduction des matériaux activés conduit à la formation du carbure Mo2C et les tests réalisés en hydrodésazotation de l'indole montrent que le carbure supporte sur le charbon Jastrzebie permet d'atteindre une conversion de 40% de l'indole et une teneur de 20% en produits désazotés.