Quasicristaux : précurseurs de catalyseurs pour le reformage et pour l'hydrogénation sélective

Quasicrystals : catalyst precursors for reforming and for selective hydrogenation

• Auteur / Autrice : Bo Phung Ngoc
• Direction : Christophe Geantet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Catalyse
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyseurs au fer

Catalyseurs au cuivre

Méthanol (combustible)

Alcool

Résumé

Des alliages métalliques à base d’aluminium et de métaux de transition (Cu, Fe, Co et Ni) de composition susceptibles de fournir des composés quasicristallins (QC) ont préparés par atomisation à St. Gobain CREE et utilisés comme des précurseurs de catalyseurs. La structure initiale et la modification structurale sous atmosphère réductrice de ces alliages ont été caractérisées par DRX in situ, MET à haute résolution, MEB. Pour des applications catalytiques, et par analogie avec le nickel de Raney, ces alliages ont été traités par une solution alcaline NaOH. Les solides obtenus présentent alors une aire spécifique dans la gamme de 40-50m2/g. Les propriétés catalytiques ont été évaluées dans trois réactions: vaporeformage du méthanol, vaporeformage de l’éthanol, et hydrogénation du crotonaldéhyde. Des catalyseurs supportés au Ni, Cu, Rh. . . Et le nickel de Raney ont aussi été utilisés comme références. Les catalyseurs préparés à partir de QC sont légèrement plus actifs que ceux préparés à partir des alliages non QC et souvent supérieurs aux catalyseurs de référence. En général, les catalyseurs à base de Fe ne sont pas adaptés pour ces trois réactions. Les catalyseurs à base de Cu présentent une grande activité et une bonne sélectivité en hydrogène pour le vaporeformage du méthanol. Ceux à base de Ni sont des catalyseurs prometteurs pour le vaporeformage de l’éthanol et l’hydrogénation du crotonaldéhyde. Les systèmes quasicristallins constituent donc de bons systèmes précurseurs de catalyseurs d’hydrogénation ou de production d’hydrogène

The metallic alloys based on aluminium and transition metals (Cu, Fe, Co and Ni) with quasicrystalline (QC) or non crystalline structure were prepared by atomization at St. Gobain CREE and used as catalyst precursors. The initial structure and structure modification under reductive atmosphere of these alloys were characterized by in situ XRD, high resolution TEM and SEM. For catalytic applications, and by analogy with Raney nickel, these alloys were treated by NaOH alkaline solution, the resulting solids presented a specific area in the range of 40-50m2/g. Catalytic properties were studied for 3 catalytic reactions: methanol steam reforming, ethanol steam reforming, and crotonaldehyde hydrogenation. Ni, Cu, Rh catalysts supported and Raney nickel were used as references. Catalysts prepared from QC are lightly more active than those prepared from non QC and always higher than reference catalysts. In general, the catalysts based on Fe are not adapted for these three reactions, but those based on Cu are very active and selective in hydrogen for the methanol steam reforming reaction, nevertheless those based on Ni are the promising catalysts for ethanol steam reforming reaction and hydrogenation of crotonaldehyde. So, QC systems are good catalyst precursors for hydrogenation and hydrogen production