- 1.5 h introductives, revenant sur ce qu’est un catalyseur hétérogène (principales différences avec les catalyseurs homogènes et enzymatiques), et introduisant les étapes élémentaires d’un procédé catalysé (diffusion externe, diffusion inter, adsorption-chimisorption, dissociation) ce qui permettra ensuite de présenter les mécanismes réactionnels classiques (Langmuir-Hinshelwood, Eley-Rideal, Mars-van-Krevelen).
- 1.5 h sur les différentes classes de catalyseurs, la morphologie des catalyseurs, et les principales étapes de préparation des catalyseurs jusqu’à l’étape d’activation de ce dernier dans le réacteur. Le contenu de ce chapitre fera appel aux compétences acquises par les étudiants dans différents modules préalablement suivis dans leur formation (cristallochimie, microscopie, porosité, analyse élémentaire, etc.)
Les heures suivantes, 5 h, seront articulées autour de sept chapitres :
- (i) Alumine, Silice, Titane, supports de catalyseurs, propriétés et voies de synthèse classique ; nouvelles voies de synthèse
- (ii) Supports microporeux zéolithiques, voies de synthèse et propriétés de surface; nouveaux matériaux microporeux (MOFs, nanotubes de carbones, OMS)
- (iv) Supports mésoporeux ordonnés siliciques et non siliciques ; voies de synthèse et propriétés de surface
- (iv) Préparation des phases actives divisées, avec comme blocs thématiques (a) les voies d’imprégnation (sans interaction avec le support, avec interaction precurseur-support), et (b) l’incorporation à la synthèse
- (v) Les catalyseurs massiques, nouvelles voies de synthèse (nécessite prérequis en synthèse céramique, coprécipitation et sol-gel)
- (vi) Les différentes techniques de mise en forme des matériaux catalytiques (quelle forme pour quel type de réacteur ?)
Lors de ces chapitres seront ainsi présentées les nouvelles voies de préparation de catalyseurs hétérogènes et les moyens d’améliorer les propriétés critiques des matériaux en vue des applications finales (matériaux nanocristallins, texture architecturée, propriétés acido-basiques, réductibilité et mobilité des espèces actives).
Associé à ce cours un travail de laboratoire réalisé autour de l’imprégnation d’un support poreux : détermination du volume poreux, calcul de la surface spécifique sur la base d’une isotherme fournie, imprégnation par adsorption électrostatique d’un précurseur au cuivre et détermination de la quantité déposée. Durée de 4h.
Documents produits :
- Polycopié de cours étendu, accessible en ligne
- Présentation accessible en ligne
- Références bibliographiques
- Exercice de recherches supplémentaires (par procédé) proposés en ligne
- Questionnaires d’auto-évaluation d’acquisition des compétences
Evaluation sous la forme d’un examen de 2h (60% note) / TP (40% note)- Teacher: Jean-Marc Giraudon
- Teacher: sebastien Royer
- Gestionnaire de l’offre de formation: Jean-Philippe Dacquin