Développement de catalyseurs poreux à base d'oxyde de cérium et de zirconium chargés par des nanoparticules de platine et d’oxyde de cuivre pour l’élimination simultanée du CO, des NOx et des COVs issus des gaz d’échappements automobiles

  • Maxime MATHIEU

Student thesis: Master typesMaster en sciences chimique à finalité spécialisée en chimie en entreprise

Résumé

Les moteurs automobiles produisent de nombreux polluants gazeux tels que les oxydes d'azote (NOx), le monoxyde de carbone (CO) et les composés organiques volatils (COVs), connus pour être nocifs pour la santé humaine et l'environnement. Habituellement, le traitement de ces gaz est réalisé par un catalyseur via un procédé d’oxydoréduction catalytique. Les catalyseurs poreux à base d'oxydes mixtes cérium-zirconium sont connus pour être très efficaces dans la dégradation des polluants grâce à leur grande capacité de stockage d’oxygène. La synergie qui existe entre le platine et l’oxyde de cuivre en tant que phase active possède un grand potentiel pour améliorer l'activité du catalyseur. Dans ce travail, les paramètres de synthèse d'un catalyseur Pt-CuO/CexZr1-xO2 ont été optimisés afin de moduler la composition, la morphologie et la structure du matériau. Des matériaux mésoporeux avec une teneur croissante en cérium ont été synthétisés avec une bonne cristallinité. Parmi eux, le matériau composé de 60% d'oxyde de cérium et de 40% d’oxyde de zirconium présente une grande surface spécifique. La texture poreuse entièrement développée et la porosité uniforme sont assurées par l'utilisation d'un tensioactif cationique et un processus de cristallisation optimal. La grande surface spécifique du matériau a ensuite pu être exploitée pour le chargement de nanoparticules de phase active Pt-CuO. Le dépôt des phases actives a été étudié en utilisant deux méthodes : une imprégnation à sec (DI) et une imprégnation en voie aqueuse (WI). Les deux catalyseurs formés ont été comparés lors de tests catalytiques en flux de polluants gazeux. Le catalyseur obtenu par imprégnation à sec permet une oxydation totale du toluène et du CO et une réduction conjointe de 50% du NO à 350°C. La dispersion homogène des phases actives, le haut taux de chargement du support et la grande quantité d’oxygène vacant à la surface du support sont à l’origine des bonnes performances du catalyseur.
la date de réponse19 janv. 2022
langue originaleFrançais
L'institution diplômante
  • Universite de Namur
SuperviseurBAO LIAN SU (Promoteur)

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