Modélisation moléculaire ab initio des effets de morphologie en catalyse par les sulfures

Ab initio molecular modelling of morphology effects in catalysis by sulfides

• Auteur / Autrice : Emmanuel Krebs
• Direction : Bernard Silvi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie théorique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Catalyse

DFT [Théorie de la fonctionnelle de la densité]

Morphologie

ELF [Fonction de localisation des électrons]

Hydrodésulfuration [HDS]

Hydrogénation [Hyd]

Résumé

L'un des procédés catalytiques du raffinage du pétrole, essentiel pour l'obtention de carburants propres (essence) vise à sélectivement hydrodésulfurer (HDS) les molécules soufrées (thiophènes) en évitant l’hydrogénation des molécules oléfiniques (HydO), afin de préserver l’indice d’octane des essences. La phase active des catalyseurs d'HDS est composée d'une phase disulfure de molybdène (MoS2), promue par du Co ou du Ni, et appelée ''Co(Ni)MoS''. La compréhension à l'échelle moléculaire de l’origine de la sélectivité HDS/HydO est l'enjeu de cette thèse. A l'aide de la modélisation moléculaire ab initio couplé à des modèles thermodynamiques, nous étudions premièrement la nature des sites actifs et la morphologie des phases Co(Ni)MoS en milieu réactionnel (HDS). Nous proposons, ensuite, une interprétation de la sélectivité HDS/HydO basée sur l'adsorption sélective de deux réactifs modèles (thiophénique et oléfinique) en fonction des conditions d'HDS. Le rôle clef des promoteurs est mis en évidence. Une interprétation électronique de l'adsorption des molécules est fournie.