Etude du réseau réactionnel et des sites actifs des catalyseurs pour le reformage à la vapeur d'éthanol sur des catalyseurs de nickel et cobalt
Langue Anglais
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Auteur : Law, Yeuk Ting
Date de soutenance : 04-07-2013

Directeur(s) de thèse : Savinova, Elena R.

Président : Drillon, Marc
Rapporteur(s) : Henry, Claude R. - Machocki, Andrzej
Membre(s) du jury : Piccolo, Christian-Laurent - Zafeiratos, Spiros

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Nickel, Cobalt, ZnO, Vapo-réformage de l’éthanol, Couches bimétalliques, Interaction métal-support
Mots-clés :
  • Reformage catalytique
  • Alcool
  • Supports de catalyseurs
  • Couches minces
  • Catalyseurs au cobalt
  • Catalyseurs au nickel
Résumé : Les catalyseurs bimétalliques sont reconnus pour promouvoir les performances de nombreuses réactions catalytiques. Les connaissances des propriétés de surface ; notamment l’interaction entre les couches bimétalliques et le support, composants catalytiques, servent à améliorer le design des catalyseurs. Dans cette thèse, le dépôt de couches minces Ni-Co sur un monocristal ZnO a été étudié en tant que catalyseur modèle pour le vapo-réformage de l’éthanol. L’objectif du travail estd’élargir les connaissances fondamentales de l’influence des propriétés de surface (i) sur le mécanisme et (ii) sur l’efficacité de la réaction. Dans un premier temps, l’interaction entre les atomes Ni et Co sous atmosphère oxydante par spectrométrie de photoélectrons de rayons X (XPS) a été étudiée. L’oxydation du Co est favorisée ; la surface est enrichie par CoO sur Ni. Ensuite, les couches minces de Ni-Co sur monocristal polaire ZnO, possédant deux terminaisons -O et –Zn, ont été étudiées par XPS couplé à un synchrotron. L’interaction métal-support a mis en évidence que Co est oxydé dès que celui-ci est déposé à température ambiante. L’interaction entre la molécule d’éthanol et le catalyseur Ni-Co/ZnO-Zn a été étudiée par spectrométrie de masse de thermodésorption (TDS). L’éthanol se décompose par différentes voies sur Ni/ZnO-Zn et Co/ZnOZn. Ni/ZnO-Zn favorise la rupture de la liaison C-C et permet la production de méthane, tandis que Co/ZnO-Zn favorise la déshydrogénation du méthyle. Enfin, nous avons étudié le vapo-réformage de l’éthanol sur les nanopoudres de Ni-Co in-situ par XPS à pression ambiante. La sélectivité en produits sur Co est très différente de celle du Ni et Ni-Co. De plus, la déshydrogénation du méthyle et la production de CO peut entrainer la formation d’une grande quantité de carbone sur Co
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAF017
Type de ressource : Thèse