Ru/TiO2-based catalysts for the hydrogenation of levulinic acid using formic acid as internal hydrogen source
Catalyseurs à base de Ru/TiO2 pour l'hydrogénation de l'acide lévulinique avec l'acide formique comme source interne d'hydrogène
Katalizatory rutenowe naniesione na TiO2 w reakcji uwodornienia kwasu lewulinowego z wykorzystaniem kwasu mrówkowego jako wewnętrznego źródła wodoru
Catalyseurs de ruthénium
Dioxyde de titane
Acide lévulinique
Gamma-valérolactone
Hydrogénation
Photodéposition
Nanoparticules
Acide formique
Ruthenium catalysts
Titanium dioxide
Levulinic acid
Gamma-valerolactone
Hydrogenation
Photodeposition
Nanoparticles
Formic acid
541.3
Catalyseurs au ruthénium
Lactones
Hydrogénation
Cétoacides
Des catalyseurs Ru supporté sur TiO2 actifs et sélectifs pour l’hydrogénation de l’acide lévulinique en γ-valérolactone en présence d’acide formique comme source interne d’hydrogène ont été développés. L’élaboration d’un nouveau support, TiO2 modifié par Ca2+, permet d’améliorer la production de γ-valérolactone, grâce à la fois à une décomposition de l’acide formique plus sélective en hydrogène et à une hydrogénation de l’acide lévulinique plus efficace. Ces performances améliorées sont associées à l’existence d’interactions Ru/support plus fortes avec une adsorption du CO plus faible, et à une basicité accrue du support. Elles ont été exaltées par la mise en œuvre d’une synthèse photo-assistée sous lumière solaire comme alternative soutenable à l’imprégnation par voie humide, permettant d’obtenir des particules sub-nanométriques de distribution de taille étroite. Il a été montré qu’un profile de type volcano centré sur 1.5 nm relie l’activité catalytique à la taille des particules.
Active and selective Ru catalysts based on TiO2 supports have been developed for the combined hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone with internal hydrogen supply via in-situ formic acid decomposition. A controlled modification of the TiO2 support by Ca2+ improved the catalytic performance in the one-pot hydrogenation, as a result of enhanced performances in both the formic acid dehydrogenation and the levulinic acid hydrogenation. The improved performances were associated to stronger Ru/support interactions with weaker CO adsorption, as well as to an increased support basicity. The performances were further exalted thanks to a one-step solar light photon-assisted synthesis method used as sustainable alternative to classical wet impregnation. It enabled the uniform dispersion of sub-nanometric metallic Ru particles with narrow distribution and fine size monitoring, and a volcano-type profile centered at 1.5 nm was demonstrated between the nanoparticle size and the activity.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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6986296
Université de Strasbourg
Strasbourg
2019-12-31
https://theses.hal.science/tel-02160043
application/pdf
6776009
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/Wojciechowska_Joanna_2018_ED222.pdf
http://www.theses.fr/2018STRAF061/abes
https://theses.hal.science/tel-02160043
https://theses.hal.science/tel-02160043
https://theses.hal.science/tel-02160043
https://theses.hal.science/tel-02160043
Wojciechowska
Joanna
1987-03-10
PL
234589752
https://theses.fr/2018STRAF061
2018STRAF061
https://doi.org/10.70675/fbe299c8z6b7az4654z93f9z2d70d66b7e8f
2018-12-14
Chimie
Strasbourg
131056549
Uniwersytet łódzki
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Doctorat
Docteur es
non
oui
Keller
Nicolas
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
11557302X
Ruppert
Agnieska
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
234590076
Bielinski
Dariusz M.
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
161026788
Besson
Michèle
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069840296
Chmielarz
Lucjan
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234590513
École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
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156504081
Institut de Chimie et Procédés pour l'Energie, l'Environnement et la Santé (Strasbourg ; 1997-....)
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ddc:540
Uniwersytet łódzki
Keller
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Dariusz M.
Besson
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Chmielarz
Lucjan
École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (Strasbourg)
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