English version
Flux RSS
Accueil
Accueil > Compétences > Directions de recherche > Physique et Analyse > Imageries RMN et Raman : l’imprégnation des catalyseurs comme si vous y étiez

Physique et Analyse

Imageries RMN et Raman : l’imprégnation des catalyseurs comme si vous y étiez

Thèse de Leonor Catita*

Dans le but d’obtenir des carburants plus propres, les procédés d’hydrotraitement (HDT) nécessitent de nouveaux catalyseurs plus actifs et plus sélectifs.
   
Ceci réclame une meilleure compréhension d'une étape clé de la préparation des catalyseurs : l’imprégnation du support par une solution aqueuse ou organique des précurseurs métalliques, futurs sites actifs en catalyse.
    
Dans ce travail, une méthodologie analytique basée sur les techniques d’IRMa et Ramanb a été développée pour caractériser l’étape d’imprégnation.
   
L'objectif est de pouvoir décrire les phénomènes physiques et chimiques impliqués lors du transport du précurseur métallique au sein de la porosité du support.
   
Dans cette étude, l’IRM a été employée afin de suivre, pour la première fois in situ sur des systèmes réels comme les catalyseurs d'HDT, l'étape d'imprégnation avec une solution aqueuse complexec, en présence ou non d’acide citrique(1).
    
Grâce à l’imagerie Raman, nous avons pu confirmer l’identification de la nature chimique des espèces de molybdène déposées sur le support. Nous avons ainsi mis en évidence :

  • une affinité préférentielle entre l’acide citrique et la surface de l’alumine γ (figure),
  • de même qu’un impact fort du pH local,
  • et de la présence de phosphore sur la nature des espèces déposées(2).

Ces résultats ont servi de base à l'élaboration d'un modèle mathématique destiné à rationaliser l’étape d’imprégnation de catalyseurs monométalliques. Celui-ci permet d’estimer, pour une solution donnée, le temps d’imprégnation au sein de nouveaux supports et d’évaluer l’accessibilité de la phase active.
La méthode développée peut s’appliquer à de nombreux autres systèmes catalytiques, pour en accroître l’efficacité grâce à une meilleure distribution de la phase active.
   

a- Imagerie par RMN (Résonance magnétique nucléaire).
  
b- Méthode spectroscopique renseignant sur la structure chimique et les composés présents.
   
c- Composée de molybdène (Mo), de cobalt (Co) et de phosphore (P).

 

Contact scientifique :  leonor.duarte-mendes-catita@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 35 - Décembre 2018

* Thèse intitulée « Contribution of NMR and Raman imaging for modeling and rationalization of the impregnation process of metallic precursors in porous media ».

Publications

  1. (1) L. Catita, A-A. Quoineaud, D. Espinat, C. Pichon, O. Delpoux, Application of Magnetic Resonance Imaging and Raman Imaging to study the impact of phosphorus in impregnation of hydrotreatment catalysts , Applied Catalysis A:General Vol. 547 (2017), 164-175
    >> DOI: 10.1016/j.apcata.2017.08.039
           
  2. L. Catita, A-A. Quoineaud, M. Moreaud, D. Espinat, C. Pichon, O. Delpoux, Impact of Citric Acid on the Impregnation of CoMoP/γ-Al2O3 Catalysts: Time and Spatially Resolved MRI and Raman Imaging Study, Topics in Catalysis, Sept. 2018, Volume 61, Issue 14, pp 1474–1484
    >> DOI: 10.1007/s11244-018-1038-7

   


 

L'espace Découverte vous propose des clés pour comprendre les enjeux énergétiques du 21ème siècle liés à un développement durable de notre planète.

Liste de liens

  • Imprimer la page