Comparaison physico-chimique et des [sic] activités catalytiques dans les réactions d'oxydation entre deux séries de catalyseurs Ag/CeO préparés par imprégnation et dépôt-précipitation

La cérine est connue pour être très performant en tant que support, dans le domaine de l'oxydation catalytique. L'ajout de métaux de transitions améliore en général cette activité. Dans ce travail, l'argent a été ajouté sur la cérine. Deux méthodes de préparation ont été utilisées : l'imprégnation (Imp), connue par la formation de particules de tailles différentes sur la surface du support, et le dépôt-précipitation (DP) qui conduit en général à la formation de nanoparticules dispersées sur la surface et dans la masse du support. Deux séries de catalyseurs x%Ag/CeO (Imp) et x%Ag/CeO (DP) où x est le pourcentage massique de l'argent par rapport à la cérine, ont été préparés dans le but de comparer leurs propriétés physico-chimiques. Ensuite leurs activités catalytiques dans les réactions d'oxydation. Les catalyseurs ont été caractérisés par différentes techniques telles que la BET, la DRX, la RPE, l'ATD-ATG, la SPX, l'UV et la RTP. Dans les deux séries de catalyseurs, la DRX a montré que des particules de Ag ont été obtenues pour les fortes teneurs en argent ; ces particules sont plus grosses dans les imprégnés que dans les (DP). La présence des nanoparticules dans les deux séries de solides a été aussi confirmée par l'UV (résonance plasmonique). Ces nanoparticules sont de formes sphériques dans les (DP) et mi-sphériques, ou déformées, dans les (Imp). Trois états d'oxydation : Ag , Ag et Ag ont été identifiés dans les imprégnés et seulement deux : Ag et Ag dans les DP. La formation des ions Ag semble être due à la présence de AgNO sur la cérine au cours de la calcination du solide, ce qui était le cas pour les imprégnés et non pour les DP. De plus, les deux isotopes Ag et Ag ont été mis en évidence par la technique de la RPE ; ce résultat est considéré comme original et primordial. Par la suite, les deux séries de catalyseurs ont été testés dans les réacctions d'oxydations catalytique du propène, du monoxyde de carbone et du noir de carbone. Le résultat inattendu dans ce travail c'est que, contrairement à la bibliographie, les catalyseurs imprégnés étaient plus actifs que les (DP) pour les trois réactions. La performance catalytique des imprégnés a été reliée à la présence des espèces Ag qui sont absents dans les DP. Autrement exprimé à la présence de trois couples redox Ag / Ag , Ag / Ag et Ag / Ag dans le cas des solides (Imp), pour seulement un couple redox Ag / Ag dans le cas des solides (DP). Une présence adéquate dans les rapports de concentrations de ces trois couples redox dans le catalyseur 10%Ag/CeO (Imp) a rendu ce dernier le plus performant comparé aux autres de la même série.Ceria is a well known support in the world of catalytic oxidation reactions. Adding transition metals tend to enhance the catalytic activity. Silver was used in our work, and was added using two different preparation methods : the impregnation (Imp) and the deposition-precipitation (DP). The first known by the formation of different particles size on the surface of the support, whereas the second is known by the formation of nanoparticles with a good dispersion on the surface and in the bulk of the support. Two catalysts series x%Ag/CeO (Imp) and x%Ag/CeO (DP) (where x is the weight percentage of silver over ceria) were prepared in order to compare their physico-chemical properties and afterward their catalytic performances in three different oxydation reactions. The catalysts were characterized using BET, XRD, EPR, DSG-TG, XPS, UV and TPR techniques. XRD showed on both series the formation of Ag particles for the catalysts with high weight percentages. The sizes of these particles are larger in the (Imp) solids compared to the (DP) ones. Beside of these particles, the formation of Ag nanoparticles was confirmed by the plasmonic resonance in the UV technique. The nanoparticles are spherical in the (DP) solids and half spherical (misshaped) in the (Imp) solids. Three oxidation states were found in the (Imp) catalysts : Ag , Ag et Ag compared to only two in the (DP) : Ag et Ag . The nitrate present in the AgNO (silver precursor) during the calcination might be the reason of the formation of the Ag . That is not the case for the (DP) solids. The two isotopes for Ag ( Ag and Ag ) were identified with the EPR technique. This result is considered as original and very important. Afterward, the catalysts were tested in the total oxidation of the propylene, carbon monoxide and carbon black. The catalytic results were unexpected and oppose the literature results. (Imp) catalysts showed a higher activity than the (DP) in all the reactions. The catalytic performance of the (Imp) was ascribed to the presence of Ag species that are missing in the (DP) catalysts. In other words, this performance is related to the presence of the 3 redox couples Ag / Ag , Ag / Ag et Ag / Ag for the (Imp), compared to only one : Ag / Ag for the (DP). The 10%Ag/CeO (Imp) solid showed an appropriate concentration ratio of the redox couples, that's why it showed the highest catalytic activity among the other solids from the same series.DUNKERQUE-SCD-Bib.electronique (591839901) / SudocSudocFranceF

Catalytic Oxidation of Carbon Black Over Ru/CoxMgyAl2 Catalysts

AbstractDifferent catalysts based on ruthenium impregnated on hydrotalcites (Ru/CoxMgyAl2-HT) were prepared by wet impregnation from aqueous nitrosyl nitrate solutions and activated under air at 600°C for 4h. The reactivity of the catalysts was evaluated in the oxidation of carbon black (CB). The results showed that the best catalyst decreased the temperature at which the rate of carbon black oxidation is the highest by about 150°C. This good reactivity was attributed to the formation of easily reducible ruthenium and cobalt oxide species at the surface of the support. The addition of ruthenium made the reduction of surface and bulk cobalt oxides possible at lower temperatures

Catalytic Oxidation of Propylene, Toluene, Carbon Monoxide, and Carbon Black over Au/CeO 2

Au/CeO2 solids were prepared by two methods: deposition-precipitation (DP) and impregnation (Imp). The prepared solids were calcined under air at 400°C. Both types of catalysts have been tested in the total oxidation of propylene, toluene, carbon monoxide, and carbon black. Au/CeO2-DP solids were the most reactive owing to the high number of gold nanoparticles and Au+ species and the low concentration of Cl- ions present on its surface compared to those observed in Au/CeO2-Imp solids

Activity of highly dispersed Co/SBA-15 catalysts (low content) in carbon black oxidation

Peer reviewedPublisher PD

Vaporeformage du méthane et de l'éthanol sur des catalyseurs à base de ruthénium et du cuivre supportés sur des oxydes Co-Mg-Al préparés par voie hydrotalcite

Ce travail a porté sur la conversion du méthane et de l'éthanol en hydrogène par le procédé du vaporeformage en utilisant de nouvelles formulations de catalyseurs afin d'augmenter la sélectivité en produit désiré (hydrogène), de réduire la production du monoxyde de carbone (Co) et défavoriser la formation de coke. Deux familles de phases actives, à base de cuivre et de ruthénium supportés par les hydrotalcites calcinées Co Mg Al , ont été évaluées dans ces réactions. Pour les deux réactions, l'influence de plusieurs facteurs a été évaluée afin d'ajuster les paramètres de la réaction. Il a été démontré que les performances des catalyseurs pour les réactions du vaporeformage dépendent de la teneur en cobalt et en magnésium.Une grande teneur en cobalt améliore la réactivité catalytique. Le catalyseur 1Ru/Co Al a présenté la plus forte activité et stabilité dans la réaction du vaporeformage du méthane parmi les autres catalyseurs industriels et préparés. Les espèces réduites de ruthénium et du cobalt ont été détectées après la réaction par DRX. La technique RPE était capable de détecter des quantités négligeables de deux types d'espèces carbonées formées lors de la réaction : du coke et du carbone. D'autre part, le catalyseur 5Cu/Co Al a révélé la productivité la plus élevée en hydrogène dans la réaction du vaporeformage de l'éthanol. Cependant, il se désactive après quelques heures à cause de la formation du coke. Le catalyseur 5Cu/Co Mg Al a montré une quantité beaucoup plus faible d'espèces carbonées sans désactiver pendant 50 heures en raison du caractère basique de la phase de l'oxyde du magnésium présente dans le support.This work focuses on methane and ethanol conversion to hydrogen in the presence of a catalyst in order to increase the selectivity of the desired product (H ) and reduce carbon monoxide emission and coke formation. Two kinds of active phase were used (copper and ruthenium) and impregnated on calcined hydrotalcites Co Mg Al in order to be evaluated in the methane and ethanol steam reforming reactions. For both reactions, the influence of several factors was evaluated in order to adjust the reaction parameters. It has been shown that catalysts performances for the reforming reactions depend on the content of cobalt and magnesium. High cobalt content enhanced the catalytic activity. 1Ru/Co Al catalyst presented the highest activity and stability in the methane steam reforming reaction among the other industrial and prepared catalysts even under a low GHSV and with no hydrogen pretreatment. Reduced ruthenium and cobalt were detected after the reaction by XRD. EPR technique was able to detect negligible amount of two kinds of carbonaceous species formed during the reaction : coke and carbon. On the other hand, 5Cu/Co Al catalyst revealed the highest hydrogen productivity in the ethanol steam reforming reaction. However, it suffers from coke formation that deactivated the catalysts after few hours. 5Cu/Co Mg Al catalyst showed a much lower quantity of carbonaceous species with no deactivating during 50 hours due to the basic character of the magnesium oxide phase present in the support.DUNKERQUE-SCD-Bib.electronique (591839901) / SudocSudocFranceF

Etude des propriétés physico-chimiques et catalytiques des solides à base de ruthénium (applications dans des réactions d'intérêts environnementaux)

Les catalyseurs à base de ruthénium supporté sur cérine, alumine et supports mixte sont étudiés dans la combustion du noir de carbone, l oxydation des COV et le vaporeformage du méthanol. Les catalyseurs supportés sur cérine sont réactifs et sélectifs pour la formation de CO2 dans les réactions d oxydation. Cela est lié à la présence de deux espèces oxydes de ruthénium différentes en interaction avec la cérine. Ces deux espèces sont facilement réductibles à faibles températures. Il est également démontré, que la teneur optimale de ruthénium sur la cérine est de 1,5% en masse. Pour des teneurs plus élevées, la réactivité n est plus améliorée suite à la formation d agglomérats de RuO2 moins réactifs que les oxydes de ruthénium, en interaction avec la cérine, dans les réactions d oxydation. Le mécanisme réactionnel de combustion du noir de carbone en présence des solides à base de ruthénium passe par une réaction de réduction des espèces oxydes de ruthénium en interaction avec la cérine. Ces espèces s oxydent de nouveau par réaction avec l oxygène de la phase gazeuse. Un mécanisme similaire est envisagée dans l oxydation des COV. L effet thermique lié à l oxydation catalytique du COV est mis en évidence dans la combustion simultanée des suies et des COV. Ce résultat montre la possibilité d une application à l élimination des suies émises par les moteurs Diesel et certaines industries. Dans le vaporeformage du méthanol, le rôle promoteur du support cérine est mis en évidence. L interaction entre cérine et ruthénium semble être également responsable de l élimination du monoxyde de carbone des produits de la réaction. L addition de palladium permet d améliorer la sélectivité en H2.DUNKERQUE-BU Lettres Sci.Hum. (591832101) / SudocSudocFranceF

CO2 reforming of methane over Ni and/or Ru catalysts supported on mesoporous KIT-6: Effect of promotion with Ce

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