Catalyseurs Core-Shell pour la production d'hydrogène vert

Core-Shell Catalysts for the production of green hydrogen

• Auteur / Autrice : Clara Vilela weikert
• Direction : Fabio Bellot noronha, Fábio Souza toniolo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie des materiaux - UCCS
• Date : Inscription en doctorat le 02/11/2022
• Etablissement(s) : Centrale Lille Institut en cotutelle avec Universidade Federal do Rio de Janeiro
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : VAALBIO

Mots clés

Mots clés libres

Hydrogène vert

Catalyseurs Core-Shell

Ni Catalyseurs

Green hydrogen

Core-Shell Catalysts

Ni Catalysts

Résumé

Ces dernières années, des efforts ont été déployés pour réduire les émissions de gaz dans l'atmosphère, principalement le CO2. Cependant, le plus grand défi, qui va à l'encontre de cet objectif, est lié à l'augmentation constante de la demande mondiale en énergie. Dans ce contexte, une alternative attrayante au CO2 est son utilisation comme matière première pour la production d'hydrogène vert et de biométhane. Les catalyseurs au nickel sont largement utilisés dans les réactions de conversion du CO2 car ils sont économiquement viables, mais ils ont l'inconvénient de se désactiver par frittage et la formation de coke. Pour contourner ce problème, l'utilisation de catalyseurs à base de nickel encapsulés en coquille est attrayante car la structure de ces matériaux offre une plus grande stabilité et une résistance à la désactivation. Ainsi, l'objectif principal de ce travail est de déterminer une méthodologie concrète pour la synthèse de catalyseurs encapsulés avec de la silice et de les préparer avec différentes porosités et épaisseurs pour être évalués, étudiés et optimisés dans les réactions de conversion du CO2 : reformage du CH4 et méthanation du CO2, ce dernier étant le principal focus de ce travail.

In recent years efforts have been made to reduce gas emissions into the atmosphere, mainly CO2. However, the biggest challenge, which goes against this goal, is related to the constant increase in energy demand worldwide. In this context, an attractive alternative to CO2 is its use as a feedstock for the production of green hydrogen and biomethane. Nickel catalysts are widely used in CO2 conversion reactions because they are economically viable, but they have the disadvantage of deactivation by sintering and coke formation. To circumvent this problem, the use of encapsulated core-shell nickel catalysts is attractive because the structure of these materials provides greater stability and resistance to deactivation. Thus, the main objective of this work is to determine a concrete methodology for the synthesis of catalysts encapsulated with silica and prepare them with different porosities and thicknesses to be evaluated, studied and optimized in CO2 conversion reactions: reforming CH4 and methanation of CO2, the latter being the main focus of this work.