Thèse soutenue

Contribution à l'optimisation par ajout d'éthylènediamine de catalyseurs supportés à base de cobalt destinés à l'oxydation de composés organiques volatils

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Auteur / Autrice : Frédéric Wyrwalski
Direction : Antoine Aboukaïs
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Littoral
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Catalyse et Environnement (Dunkerque, Nord)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Afin de limiter l'émission de composés organiques volatils (COV), des traitements de type récupératif ou destructif ont été développés. L'oxydation par voie catalytique est intéressante puisqu'elle permet un traitement à température relativement basse et une orientation de la réaction. Parmis les différents métaux de transition, l'oxyde de cobalt Co3O4 d'avère être une phase très active dans l'oxydation des COV. Cependant, dans le cas de catalyseurs supportés à fortes teneurs en cobalt, des méthodes de synthèse difficiles à réaliser sont nécessaires afin de minimiser la formation de grosses particules, moins actives en catalyse. Au cours de ce travail, des catalyseurs supportés à forte teneur en cobalt (5% en masse) ont été mis au point en utilisant la méthode classique d'imprégnationen excès de volume. Pour différents supports (cérine, titane, alumine et zircone), l'ajout d'éthylènediamine dans la solution d'imprégnation se traduit par un accroissement de l'activité catalytique lié à l'augmentation de la dispersion des espèces de cobalt. Dans le cas de la zircone, le gain observé est le plus marquant du fait de la présence d'espèces de cobalt fortement dispersées et très réductibles. Pour le solide Co/Zr, l'étude de la modification du support (ajout d'yttrium) et du précurseur (rapport en/Co = 1 ; 2 et 3) permet d'optimiser les conditions de synthèse de ce catalyseur et aussi d'éclaircir le rôle de l'éthylènediamine. Les bonnes capacités catalytiques du solide (Co-en1)/Zr ont été confirmées lors de l'oxydation de différents COV. Ce solide s'est également avéré plus stable sous flux réactionnel qu'un catalyseur conventionnel préparé en l'abscence d'éthylènediamine.