Etude de matériaux catalytiques pour l’oxydation des composés organiques volatils d’origine industrielle
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Abstract EN:
The aim of this project is the conception of an efficient catalytic system for the treatment of industrial volatile organic compounds. First, mixed oxides (Mn-Mg-Al) are prepared by coprecipitation via hydrotalcite route with different manganese ratio. Catalysts with higher manganese contents have shown the best catalytic performance for the oxidation of ethanol and toluene. The surface activity of the materials was mainly related to the mobility of oxygen favored by the presence of manganese species in different oxidation states and to the reducibility of the active phases. A supported catalytic system is also studied. This latter is based on the study of the coupling of adsorption and catalysis for the treatment of ethanol. Microporous and hierarchical zeolite adsorbents have been used as supports for metallic active phases (Pd, Pt). The hierarchization modified the textural properties of the support while inducing better dispersion of the active phases. Pt-based catalysts have shown efficient catalytic performance for the total oxidation of ethanol. However, a material composed of manganese mixed oxides supported on zeolite has proven to be more efficient and opens up new perspectives.
Abstract FR:
Ce projet de thèse s’inscrit dans la recherche d’un système catalytique efficace pour le traitement des composés organiques volatils industriels. Des oxydes mixtes Mn-Mg-Al sont préparés par coprécipitation par voie hydrotalcite avec différentes teneurs en manganèse. Les matériaux de plus fortes teneurs en Mn ont montré les meilleures performances catalytiques pour l’oxydation de l’éthanol et du toluène. Il en a été déduit que l’activité surfacique des matériaux était principalement reliée à la mobilité des oxygènes favorisée par la présence d’espèces de manganèse à différents états d’oxydation et à la réductibilité des phases actives. Un deuxième système catalytique supporté est également étudié. Ce dernier repose sur l’étude du couplage de l’adsorption et de la catalyse pour le traitement de l’éthanol. Des adsorbants zéolitiques microporeux et hiérarchisés ont été utilisés comme supports pour des phases actives métalliques (Pd, Pt). La hiérarchisation a permis de modifier les propriétés texturales du support tout en induisant une meilleure dispersion de ces phases. Les catalyseurs à base de Pt se sont montrés plus efficaces pour l’oxydation de l’éthanol comparé à ceux à base de palladium. Toutefois, un matériau composé d’oxyde mixte de Mn/zéolithe s’est révélé être plus performant et ouvre de nouvelles perspectives.