ELABORATION PAR VOIE SOL-GEL DE MASSES CATALYTIQUES A BASE DE DIOXYDE DE TITANE POUR REACTIONS DE PHOTO-OXYDATION EN SOLUTION PDF Download
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Author: MARIA LAURA.. FRANCO GARCIA OLGUIN Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 152
Book Description
LA DECONTAMINATION DES EAUX NATURELLES ET MILIEUX AQUATIQUES, DANS LE CAS D'UN POLLUANT ORGANIQUE, PEUT ETRE EFFECTUEE PAR PHOTO-OXYDATION. LE DIOXYDE DE TITANE COMMERCIAL DEGUSSA P25 EST UN PHOTOCATALYSEUR EFFICACE MAIS NON FILTRABLE APRES LE TRAITEMENT PHOTOCATALYTIQUE EN RAISON DE SA FAIBLE GRANULOMETRIE (30 NM). POUR REMEDIER A CETTE SITUATION LE DIOXYDE DE TITANE DEGUSSA P25 A ETE INCORPORE A UN SUPPORT MICROPOREUX (SILICE) PENDANT L'ELABORATION DE CELUI-CI PAR VOIE SOL-GEL. DES XEROGELS DE TIO#2 ONT EGALEMENT ETE PREPARES A PARTIR DES ALCOOLATES DE TITANE SOIT SOUS FORME DE GRANULES, SOIT SOUS FORME DE FILMS SUR UN SUPPORT DE SILICE AEROGEL. DANS LES TROIS CAS, LES MASSES CATALYTIQUES QUI DOIVENT PRESENTER LES PROPRIETES SPECIFIQUES (EFFICACITE PHOTOCATALYTIQUE ; RESISTANCE A L'EAU), ONT ETE TESTEES DANS LA PHOTO-OXYDATION DE CARBETAMIDE EN SOLUTION. LES MASSES CATALYTIQUES UTILISANT LA POUDRE NANOMETRIQUE DE TIO#2 INCORPOREE DANS UN XEROGEL DE SILICE SONT MOINS EFFICACES QUE LE TIO#2 NANOMETRIQUE SEUL, LA PRESENCE DU GEL DE SILICE LIMITANT L'ACCESSIBILITE DE LA SURFACE DU CATALYSEUR AUX COMPOSES ORGANIQUES. L'INCORPORATION D'UNE MASSE IMPORTANTE DE TIO#2 NANOMETRIQUE DANS UNE FAIBLE MASSE DU GEL DE SILICE RESOUT CEPENDANT CE PROBLEME. PAR AILLEURS, LES XEROGELS DE SILICE SONT D'EXCELLENTS ADSORBANTS POUR LE CARBETAMIDE EN SOLUTION, PHENOMENE QUI A ETE MODELISE SELON LES HYPOTHESES DE LANGMUIR. L'INCORPORATION D'UNE MASSE IMPORTANTE DE TIO#2 NANOMETRIQUE DANS UNE GRANDE MASSE DU GEL DE SILICE PERMET AINSI DE REALISER UN PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN EFFLUENT EN 2 ETAPES: UNE ETAPE D'ADSORPTION EN ABSENCE D'U.V. PUIS UNE ETAPE DE DESORPTION - PHOTOCATALYSE EN PRESENCE D'U.V. PAR CONTRE LES PREPARATIONS A PARTIR D'UN XEROGEL D'OXYDE DE TITANE PRESENTENT UNE CERTAINE EFFICACITE MAIS ELLES SONT MOINS INTERESSANTES QUE LES MASSES CATALYTIQUES A SUPPORT SILICE XEROGEL
Author: MARIA LAURA.. FRANCO GARCIA OLGUIN Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 152
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LA DECONTAMINATION DES EAUX NATURELLES ET MILIEUX AQUATIQUES, DANS LE CAS D'UN POLLUANT ORGANIQUE, PEUT ETRE EFFECTUEE PAR PHOTO-OXYDATION. LE DIOXYDE DE TITANE COMMERCIAL DEGUSSA P25 EST UN PHOTOCATALYSEUR EFFICACE MAIS NON FILTRABLE APRES LE TRAITEMENT PHOTOCATALYTIQUE EN RAISON DE SA FAIBLE GRANULOMETRIE (30 NM). POUR REMEDIER A CETTE SITUATION LE DIOXYDE DE TITANE DEGUSSA P25 A ETE INCORPORE A UN SUPPORT MICROPOREUX (SILICE) PENDANT L'ELABORATION DE CELUI-CI PAR VOIE SOL-GEL. DES XEROGELS DE TIO#2 ONT EGALEMENT ETE PREPARES A PARTIR DES ALCOOLATES DE TITANE SOIT SOUS FORME DE GRANULES, SOIT SOUS FORME DE FILMS SUR UN SUPPORT DE SILICE AEROGEL. DANS LES TROIS CAS, LES MASSES CATALYTIQUES QUI DOIVENT PRESENTER LES PROPRIETES SPECIFIQUES (EFFICACITE PHOTOCATALYTIQUE ; RESISTANCE A L'EAU), ONT ETE TESTEES DANS LA PHOTO-OXYDATION DE CARBETAMIDE EN SOLUTION. LES MASSES CATALYTIQUES UTILISANT LA POUDRE NANOMETRIQUE DE TIO#2 INCORPOREE DANS UN XEROGEL DE SILICE SONT MOINS EFFICACES QUE LE TIO#2 NANOMETRIQUE SEUL, LA PRESENCE DU GEL DE SILICE LIMITANT L'ACCESSIBILITE DE LA SURFACE DU CATALYSEUR AUX COMPOSES ORGANIQUES. L'INCORPORATION D'UNE MASSE IMPORTANTE DE TIO#2 NANOMETRIQUE DANS UNE FAIBLE MASSE DU GEL DE SILICE RESOUT CEPENDANT CE PROBLEME. PAR AILLEURS, LES XEROGELS DE SILICE SONT D'EXCELLENTS ADSORBANTS POUR LE CARBETAMIDE EN SOLUTION, PHENOMENE QUI A ETE MODELISE SELON LES HYPOTHESES DE LANGMUIR. L'INCORPORATION D'UNE MASSE IMPORTANTE DE TIO#2 NANOMETRIQUE DANS UNE GRANDE MASSE DU GEL DE SILICE PERMET AINSI DE REALISER UN PROCEDE DE TRAITEMENT D'UN EFFLUENT EN 2 ETAPES: UNE ETAPE D'ADSORPTION EN ABSENCE D'U.V. PUIS UNE ETAPE DE DESORPTION - PHOTOCATALYSE EN PRESENCE D'U.V. PAR CONTRE LES PREPARATIONS A PARTIR D'UN XEROGEL D'OXYDE DE TITANE PRESENTENT UNE CERTAINE EFFICACITE MAIS ELLES SONT MOINS INTERESSANTES QUE LES MASSES CATALYTIQUES A SUPPORT SILICE XEROGEL
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Un réacteur sol-gel a été développé et utilisé pour la préparation de nanoparticules de TiO2 à partir du précurseur TTIP. Des nanodépôts chimiques de TiO2 ont été réalisés à l'aide de ce réacteur sur des surfaces complexes pour des applications en photocatalyse.Nous avons étudié lors de la synthèse, l'effet de la température et de la dilution sur le temps d'induction et sur la stabilité des sols. Une modélisation numérique a été effectuée pour représenter les cinétiques réactionnelles. L'étude de l'activité photocatalytique des nanodépôts sur billes de verre pour la dégradation du TCE en phase gaz a montré que ces dépôts en monocouche amorphe présentaient une efficacité interne comparable ou supérieure à la référence, le Dégussa P25. Le traitement thermique des dépôts en multicouche améliore leur efficacité avec un maximum pour le traitement à 400°C. Un modèle théorique simple permettant la comparaison de l'activité photocatalytique des échantillons élaborés a été développé
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L'objectif de cette étude était d'élaborer par deux techniques différentes, l'inversion de phase dans une solution de polymère, et la technique sol-gel pour former des particules de gel de silice, de nouveaux catalyseurs supportés à base d'anatase (dioxyde de titane), pour la dépollution d'effluents colorés par dégradation des colorants par photocatalyse sur anatase. les deux composites catalyseurs synthétisés TiO2/SiO2 et TiO2/PVdF ont ét é caractérisés par différentes techniques physicochimiques et optiques et étudiés quant à leur efficacité photocatalytique dans la dégradation de deux colorants (carmin d'indigo et vert brillant) et dans la désinfection par destruction des bactéries. L'étude du rendement catalytique des deux composites catalyseurs a montré que l'activité photocatalytique du TiO2/SiO2 est meilleure pour les colorants alors que le TiO2/PVdF a montré un haut effet bactéricide. La réutilisation de ces deux composites catalyseurs est possible avec une faible perte de l'efficacité photocatalytique pour le TiO2/PVdF ; pour ce dernier, on a montré une compétition des molécules de colorants en mélange pour les mêmes sites sur lesquels a lieu la sorption, puis dégradation. Enfin, la faisabilité technique du catalyseur supportée par membrane TiO2/PVdF dans la minéralisation de colorants aqueux, sans qu'une étape de séparation du catalyseur soit requise, a été démontrée avec un réacteur solaire plan à alimentation continue.
Author: France Schmit Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Des catalyseurs hétérogènes à base d'oxydes de manganèse associés aux dioxydes de titane, zirconium et cérium (Mn-Ti-O, Mn-Zr-O et Mn-Ce-O) ont été préparés par différentes voies de synthèse et évalués dans l'Oxydation en Voie Humide Catalytique (OVHC) de la méthylamine. Diverses voies de synthèse ont été explorées pour la préparation de ces catalyseurs, notamment une voie sol-gel mettant en oeuvre des copolymères à bloc, une voie de nanomoulage dans des moules de silice mésoporeuse et une voie solvothermale. L'insertion du manganèse a été réalisée de deux manières : soit ab initio dès le début de la synthèse, soit a posteriori par imprégnation d'un support préalablement formé avec un précurseur de manganèse. Des oxydes mixtes mésoporeux ou des oxydes de manganèse supportés sur des oxydes mésoporeux de Ti, Zr et Ce ont été réalisés. Si la texture de ces matériaux est relativement préservée, d'importantes ségrégations du manganèse ont parfois été observées après réaction. Ces catalyseurs ont été évalués dans l'OVHC de la méthylamine, une molécule organique azotée prise pour modèle. Ils sont tous actifs dans la dégradation de la méthylamine. Toutefois, ceux associant le manganèse au cérium sont les plus performants, devant les matériaux manganèse-zirconium et manganèse-titane. Deux voies de dégradation de la méthylamine ont été mises en évidence. Quel que soit le catalyseur, la première voie mène à la formation d'ions NH4 +, HCOO-, NO2 - et NO3 - présents en phase aqueuse. Les ions ammonium et formiates, formés en quantités équimolaires en tout début de réaction, sont des produits primaires de cette réaction. Les ions ammonium sont réfractaires à l'oxydation et s'accumulent dans le milieu réactionnel alors que les ions formiates sont complètement minéralisés en CO2 et H2O en fin de réaction. Nitrites et nitrates sont détectés à l'état de traces. La deuxième voie conduit directement et très majoritairement à N2 et CO2, sans qu'aucun autre composé ne soit détecté intermédiairement en phase liquide. Cette dernière voie peut représenter jusqu'à 50% de la dégradation de la méthylamine. En fin de réaction, la totalité de la fraction carbonée de la méthylamine a été minéralisée en CO2 et la sélectivité en diazote atteint jusqu'à 50%.
Author: Laetita Dalmazio Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 276
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CETTE ETUDE A ETE MOTIVEE PAR L'INTERET POTENTIEL DES MATERIAUX NANOPHASES POUR AMELIORER LES PERFORMANCES ET LIMITER LE COUT DES CATALYSEURS TROIS-VOIES DE POST-COMBUSTION AUTOMOBILE. L'OBJECTIF PRINCIPAL A ETE LA MISE AU POINT D'UNE METHODE DE SYNTHESE, BASEE SUR LE PROCEDE SOL-GEL, DE CATALYSEURS STABLES MASSIQUES OU EN COUCHES MINCES, A BASE DE CERINE NANOPHASEE C'EST A DIRE POSSEDANT DES PROPRIETES DE SURFACE EXACERBEES. DES PRECURSEURS DE METAUX NOBLES (PD, RH) ONT ETE AJOUTES A LA FORMULATION DES OXYDES (CEO 2-AL 2O 3-ZRO 2-MO AVEC M=CA OU MG) POUR ACCELERER LES ECHANGES D'OXYGENE ENTRE LA PHASE GAZ ET LES CRISTALLITES DE CERINE, ET POUR CONFERER AUX OXYDES DES PROPRIETES CATALYTIQUES. LA MORPHOLOGIE (MEB, METHR), LA TEXTURE (ADSORPTION/DESORPTION DE N 2) ET LA STRUCTURE (DRX, LRS, RMN 2 7AL, XPS) DES MATERIAUX ONT ETE CARACTERISEES. LA MOBILITE ACCRUE DES OXYGENES DE SURFACE DE LA CERINE A ETE MISE EN EVIDENCE PAR H 2-RTP. DES PERFORMANCES CATALYTIQUES PROMETTEUSES POUR L'OXYDATION DE CO ET DES HYDROCARBURES ONT AUSSI ETE DEMONTREES. DES RESULTATS ORIGINAUX RESSORTENT DE CE TRAVAIL : 1) LE CONCEPT D'OXYDES COMPOSITES, DERIVES DE PRECURSEURS METALLO-ORGANIQUES FORMANT DES LIAISONS CHIMIQUES AU SEIN DU SOL, PERMET LA STABILISATION A HAUTE TEMPERATURE DE NANOCRISTALLITES (
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La synthèse d'oxydes de titane par voie sol-gel consiste, ici, à réaliser l'hydrolyse et la condensation du tétraisopropoxyde de titane. Les actes chimiques élémentaires sont bien connus, mais les cinétiques, outils indispensable pour l'extrapolation à l'échelle industrielle, sont encore mal comprises. L'étude de la période d'induction de cette précipitation a donc été réalisée afin de passer de la synthèse de laboratoire au procédé. Ainsi, un nouveau réacteur sol-gel a donc été mis au point afin de répondre aux attentes suivantes: contrôle du mélange et du micromélange des réactifs par leur injection en quelques secondes à travers un mélangeur statique en T, de la température et de l'atmosphère au sein du réacteur et possibilité de maintien du mélange dans le réacteur par agitation mécanique. Un organe de mesure in-situ de l'évolution des sols a été réalisé. Son fonctionnement est basé sur la diffusion de la lumière par la suspension et l'emploi de fibres optiques. Il peut être utilisé dans un réacteur non transparent, sous agitation modérée et permet de reculer les limites imposées par la diffusion multiple. Ce système réacteur+sonde de mesure a fourni des résultats cinétiques contrôlables et reproductibles, en particulier pour la durée des périodes d'induction et l'évolution du rayon moyen des sols. Les données obtenues ont servi de base à un modèle cinétique d'agrégation de sols à structure polymérique de dimension fractale proche de 1, contrôlée par les réactions d'hydrolyse et de condensation entre les nuclei produits initialement. Il permet de prédire l'évolution de la suspension et donc de contrôler la synthèse d'oxydes de titane par voie sol-gel.
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Nous cherchons ici, dans un premier temps, à optimiser les propriétés photocatalytiques de TiO2 pour la dégradation d’agents chimiques de guerre ou leurs simulants pour des longueurs d’onde appartenant au spectre du visible, permettant ainsi d’utiliser une grande partie du spectre solaire. Deux principales approches ont ainsi été développées: (i) une méthode de synthèse sol-gel de TiO2 de phases cristallographiques mixtes anatase/rutile (ii) L’utilisation de nanotubes de titanates couplés à un autre semi-conducteur, le WO3. L'activité photocatalytique de ces nanomatériaux unidimensionnels sous illumination solaire artificielle vis-à-vis de la dégradation sous flux du sulfure de diéthyle (simulant de l’ypérite) a montré une meilleure activité. Ces résultats sont le fruit d'une corrélation intime entre une grande surface spécifique, une absorption dans la partie visible du spectre solaire, une acidité de surface favorable et une limitation de la recombinaison des charges photogénérées. Par la suite, une dernière partie de cette étude visait le dépôt homogène des nanomatériaux sur des fibres textiles. Différentes techniques "classiques" ont été utilisés tel que le trempage dans une solution colloïdale ou encore le dépôt par spray à l'aide d'un pulvérisateur haute pression. Une étude plus innovante a été menée en utilisant une technique dite de multicouches utilisant l'alternance d'absorption d'un électrolyte cationique (polyéthylèneimine, PEI+) et de nanotubes de titanate / 4% WO3. Ces textiles ont ensuite été testés pour la dégradation de microgouttellettes de diméthyle méthylphosphonate (simulant des organophosphonates) sous illumination solaire. L'ajout de ce photocatalyseur a permis d'augmenter d'un facteur trois à quatre l'activité de dégradation totale de l'agent chimique en contact avec le textile fonctionnalisé. Nous avons ainsi pu obtenir une dégradation complète de l'agent toxique en quelques minutes (entre 7 et 10min), éliminant ainsi toute la toxicité présente sur le textile.
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Une nouvelle voie d'hétérogénéisation de catalyseurs métallocène est proposée. Elle consiste à élaborer par condensation non-hydrolytique des réseaux de silice dans lesquels une partie des atomes de silicium portent deux groupes indényle, puis à métaller ces groupes pour générer des sites catalytiques de type métallocène. Le comportement des systèmes catalytiques supportés ainsi préparés a ensuite été étudié en polymérisation de l'éthylène. Les activités de polymérisation peuvent atteindre 190 grammes de polyéthylène par gramme de catalyseur par heure et par bar. L'influence de la préparation et de la composition des systèmes supportés sur la polymérisation de l'éthylène et sur les caractéristiques moléculaires et thermomécaniques des polyéthylènes a également été évaluée.
Author: Agnes Buka Publisher: World Scientific ISBN: 1848167997 Category : Science Languages : en Pages : 299
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The book intends to give a state-of-the-art overview of flexoelectricity, a linear physical coupling between mechanical (orientational) deformations and electric polarization, which is specific to systems with orientational order, such as liquid crystals. Chapters written by experts in the field shed light on theoretical as well as experimental aspects of research carried out since the discovery of flexoelectricity. Besides a common macroscopic (continuum) description the microscopic theory of flexoelectricity is also addressed. Electro-optic effects due to or modified by flexoelectricity as well as various (direct and indirect) measurement methods are discussed. Special emphasis is given to the role of flexoelectricity in pattern-forming instabilities. While the main focus of the book lies in flexoelectricity in nematic liquid crystals, peculiarities of other mesophases (bent-core systems, cholesterics, and smectics) are also reviewed. Flexoelectricity has relevance to biological (living) systems and can also offer possibilities for technical applications. The basics of these two interdisciplinary fields are also summarized.
Author: MARIA LAURA.. FRANCO GARCIA OLGUIN
Author: MARIA LAURA.. FRANCO GARCIA OLGUIN
Author: Mohamed Benmami
Author: Ouafa Tahiri Alaoui
Author: France Schmit
Author: Laetita Dalmazio
Author: Matthieu Rivallin
Author: Dimitri Truyen
Author: Mathieu Grandcolas
Author: Cédric Dever
Author: Agnes Buka