Etude Par Spectroscopie Infrarouge de Catalyseurs Pour L’hydrodésoxygénation D’huiles Issues de la Biomasse de 2nde Génération PDF Download
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Author: Elena Kondratyeva Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 218
Book Description
The conversion of ligno-cellulosic biomass into liquid fuels may be achieved by treatment of bio-oils produced by pyrolysis of this biomass. Those bio-oils are upgraded by HydroDeOxygenation (HDO) in presence of conventional hydrotreating catalyst in sulfided form, where the oxygen can be removed through water and/or carbon oxides production. The question of the stability of these catalysts in the presence of phenolic compounds and water, a major product of HDO reaction, is one of the key points that will determine the viability of this process. The stability of sulfided (Co)Mo catalysts was investigated using oxygenated compounds ((ethyl)phenol, guaiacol, water) and CO adsorption followed by IR spectroscopy. On a sulfided CoMo catalyst supported on alumina, oxygenated compounds mainly interact with alumina support through dissociative mechanism leading to the formation of strongly adsorbed phenate type species, whereas they do not interact strongly with the sulfide phase. The decrease of the accessibility to CO adsorption of the sulfide sites after contact with oxygenated compounds is explained by indirect poisoning of the sulfide edge sites by phenate type species anchored on the support. The influence of water also leads to a strong and irreversible decrease in the number of unpromoted Mo sites, while the poisoning of the Co-promoted sites occurs to a lower extent and is fully reversible. Consequently, the decrease of the amount of phenate type species anchored on the alumina support by decreasing the amount or strength of the acid-base paired sites of the support is a way to limit deactivation. This could be achieved using silica as support, whereas a preparation route allowing the deposition of highly dispersed sulfide phase on silica should be developed. Consequently, the most promising route to limit phenates formation while maintaining the sulfide phase dispersion of CoMo catalyst will be the incorporation of fluorine in alumina.
Author: Elena Kondratyeva Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 218
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The conversion of ligno-cellulosic biomass into liquid fuels may be achieved by treatment of bio-oils produced by pyrolysis of this biomass. Those bio-oils are upgraded by HydroDeOxygenation (HDO) in presence of conventional hydrotreating catalyst in sulfided form, where the oxygen can be removed through water and/or carbon oxides production. The question of the stability of these catalysts in the presence of phenolic compounds and water, a major product of HDO reaction, is one of the key points that will determine the viability of this process. The stability of sulfided (Co)Mo catalysts was investigated using oxygenated compounds ((ethyl)phenol, guaiacol, water) and CO adsorption followed by IR spectroscopy. On a sulfided CoMo catalyst supported on alumina, oxygenated compounds mainly interact with alumina support through dissociative mechanism leading to the formation of strongly adsorbed phenate type species, whereas they do not interact strongly with the sulfide phase. The decrease of the accessibility to CO adsorption of the sulfide sites after contact with oxygenated compounds is explained by indirect poisoning of the sulfide edge sites by phenate type species anchored on the support. The influence of water also leads to a strong and irreversible decrease in the number of unpromoted Mo sites, while the poisoning of the Co-promoted sites occurs to a lower extent and is fully reversible. Consequently, the decrease of the amount of phenate type species anchored on the alumina support by decreasing the amount or strength of the acid-base paired sites of the support is a way to limit deactivation. This could be achieved using silica as support, whereas a preparation route allowing the deposition of highly dispersed sulfide phase on silica should be developed. Consequently, the most promising route to limit phenates formation while maintaining the sulfide phase dispersion of CoMo catalyst will be the incorporation of fluorine in alumina.
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LES PROPRIETES SUPERFICIELLES DE CATALYSEURS SULFURES ONT ETE CARACTERISEES PAR SPECTROSCOPIE INFRAROUGE EN L'ABSENCE OU EN PRESENCE DE H 2S OU DE D 2. SUR DES CATALYSEURS MO/AL 2O 3 A TENEUR EN MOLYBDENE VARIABLE, UNE CORRELATION EST OBTENUE ENTRE LE NOMBRE DE SITES CUS DES FEUILLETS DE MOS 2 DETERMINE A PARTIR DE L'AIRE DE LA BANDE CARACTERISTIQUE DU CO ADSORBE ET LE NOMBRE DE SITES MO DE BORD DETERMINE PAR UN MODELE GEOMETRIQUE ET LA MESURE DE LA TAILLE DES FEUILLETS PAR MICROSCOPIE. L'AIRE DES BANDES DU CO EN INTERACTION AVEC LE SUPPORT PERMET D'ETABLIR UN CLASSEMENT RELATIF DES CATALYSEURS SELON LEUR TAUX DE COUVERTURE. LA PRESENCE DE H 2S CONDUIT A DES MODIFICATIONS DE LA NATURE ET DU NOMBRE DE SITES PRESENTS SUR LE SUPPORT ET LA PHASE SULFURE. SUR DES OXYDES METALLIQUES (AL 2O 3, ZRO 2 ET TIO 2) L'ADSORPTION DE H 2S CONDUIT A UN EMPOISONNEMENT DES SITES CUS ET A LA CREATION DE GROUPEMENTS HYDROXYLES CORRESPONDANT AUX GROUPEMENTS LES PLUS ACIDES DE L'OXYDE CONSIDERE. UNE RELATION EST PROPOSEE ENTRE LE NOMBRE DE SITES ACIDES CREES ET LES PROPRIETES SUPERFICIELLES DE L'OXYDE. SUR CATALYSEURS SULFURES, H 2S CONDUIT A UN EMPOISONNEMENT PARTIEL DE TOUS LES SITES CUS DE LA PHASE SULFURE, LES PREMIERES MOLECULES DE H 2S S'ADSORBANT PREFERENTIELLEMENT SUR LES SITES DE PROMOTION. LA PRESENCE ET LA CREATION DE SITES ACIDES DE BRONSTED PAR ADSORPTION DE H 2S SUR CES CATALYSEURS, ET EN PARTICULIER SUR LA PHASE SUPPORTEE, ONT ETE MISES EN EVIDENCE PAR ADSORPTION DE 2,6-DIMETHYLPYRIDINE. CES MODIFICATIONS ONT EGALEMENT ETE SUIVIES EN ISOMERISATION DU 3,3-DIMETHYLBUT-1-ENE. LA MESURE DE L'ACTIVITE INITIALE DE CATALYSEURS SULFURES SUPPORTES CONFIRME LA PRESENCE DE SITES ACIDES DE BRONSTED SUR LA PHASE SULFURE ET LA CREATION DE SITES SUPPLEMENTAIRES EN PRESENCE DE H 2S. SUR LES CATALYSEURS SULFURES, LA DISSOCIATION DE L'HYDROGENE SUR LA PHASE SULFURE EST SUIVIE D'UNE MIGRATION DES ESPECES DISSOCIEES VERS LE SUPPORT. CE PHENOMENE D'EPANDAGE EST ACCELERE PAR LA PRESENCE DE H 2O OU DE H 2S.
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La biomasse lignocellulosique est une ressource renouvelable et un réservoir presque inépuisable de carbone et d'hydrogène pour de nombreuses applications énergétiques et/ou de chimie fine. La biomasse lignocellulosique est composée principalement de biopolymères (la cellulose, l'hémicellulose et la lignine), dont deux (la cellulose et l'hémicellulose) sont composés de sucres (glucose, xylose, mannose, galactose, etc.). L'oxydation de ces sucres, notamment le glucose et le xylose, permettent la production de molécules plateformes à haute valeur ajoutée comme les acides gluconique, glucarique, xylonique, etc. Avec un catalyseur adéquat, il est possible d'orienter dans un réacteur électrochimique l'oxydation de ces sucres vers les molécules désirées avec la co-production de dihydrogène.Des nanoparticules mono- et bi-métalliques de palladium et d'or supportées sur du carbone (PdxAu10-x/C, avec x = 0, 1, 3, 5, 7, 9, 10) ont été synthétisées par la méthode colloïdale appelée « water-in-oil ». Ces catalyseurs ont été caractérisés par des méthodes physico-chimiques et électrochimiques afin de connaître les relations entre composition, structure et réponse électrochimique. La réactivité du glucose et du xylose en milieu alcalin a été évaluée pour déterminer le catalyseur offrant la meilleure conversion. Une étude de la sélectivité de ces catalyseurs a été réalisée par spectroscopie infrarouge in-situ. Le meilleur catalyseur en termes d'activité et de sélectivité a été utilisé à l'anode d'une cellule d'électrolyse de 25cm2 et des électrolyses de solutions alcalines de glucose ou de xylose ont été menées à différentes tensions et concentrations en sucres afin d'évaluer la distribution de produits de réaction par HPLC et RMN 1H à haut taux de conversion des réactifs. Après étude de l'influence de la composition de catalyseurs PdxAu10-x/C, l'influence de la structure de surface a été étudiée avec des nanoparticules de palladium synthétisées par méthode colloïdale permettant d'obtenir des nanosphères, des nanocubes et des nanooctaèdres non supportés. Ces nanoparticules présentent différentes orientations de surface majoritaires associées à leur forme. De plus, l'étude de la composition de surface en relation avec l'orientation de surface a été menée par dépôt d'adatomes d'or sur ces particules en les plongeant dans des solutions d'acide aurique à différentes concentrations. Les caractérisations des particules par MET et par voie électrochimique permettent de corréler les réponses électrochimiques et la structure/composition des surfaces. L'activité du glucose et du xylose ont été évaluées sur ces différentes particules.Les résultats montrent que les catalyseurs bimétalliques de palladium et d'or peuvent oxyder le glucose et le xylose de façon très sélective vers les acides gluconique et xylonique à très bas potentiels (inférieur à 0.4 V / ERH). L'étude de l'effet de la composition de surface a révélé que le catalyseur le plus actif et sélectif vers les acides sans rupture de liaison C-C est le Pd3Au7/C. Dans le cas des nanoparticules de forme contrôlée, les nanocubes, présentant préférentiellement une surface d'orientation (100), conduisent à la meilleure activité catalytique. Cette activité est accrue par l'adsorption d'or à un fort taux de recouvrement.
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La spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier permet maintenant d'atteindre des résolutions temporelles de l'ordre de la dizaine de nanoseconde. Nous avons utilisé cette résolution temporelle pour bâtir de nouvelles méthodes d'étude de la catalyse hétérogène. Selon les échelles de temps considérées, de la micro- à la nanoseconde, nous avons étudiés trois domaines principaux, et mis au point trois méthodes expérimentales. Le système de « saut de pression des espèces adsorbées » (2D-IR PJAS) qui permet d’étudier la diffusion de gaz dans des solides poreux a été optimisé pour atteindre la μs, et testé sur une réaction de dimérisation en phase gaz d’un acide carboxylique en estimant des constantes de vitesse de la réaction. Il a ensuite permis de valider un modèle proposé dans la littérature avec l’étude de l’adsorption de benzène sur les hydroxyles d’une zéolithe HY. Le second volet de cette étude a porté sur la conception et la réalisation d’une cellule réacteur IR/micro-ondes 5,8 GHz qui permet l’étude d’une élévation rapide de la température associée à une observation infrarouge du catalyseur sous flux de réactifs. Ce dispositif novateur a permis la détection d’espèces intermédiaires dans une réaction de réduction catalytique sélective du dioxyde d’azote par du méthane. Enfin, nous avons couplé un laser femtoseconde avec un spectromètre IRTF en step scan à 33ns pour étudier les phénomènes de surface ayant des cinétiques très rapides. Nous avons ainsi réalisé la première détection d’un intermédiaire de réaction d’une durée de vie de 2 μs en catalyse hétérogène de déNOx sur argent supporté sur alumine.
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CARACTERIZATION DE L'ACTIVITE DE SURFACE DU CATALYSEUR PAR SPECTROMETRIE D'ABSORPTION IR (DE LA DOUBLE LIAISON W=0), PAR ADSORPTION DE LA PYRIDINE, DE L'AMMONIAC, DE LA PIPERIDINE ET DE CO
Author: Benoît Tremblay Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada ISBN: 9780612072480 Category : Languages : fr Pages : 286
Author: Grégory Abraham Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Un système d'échangeur à contre-courant, utilisant un carburant -endothermique-, est envisagé pour répondre au refroidissement d'un super statoréacteur. La mesure du débit de carburant décomposé et chauffé ainsi que celle de la composition chimique est nécessaire. Ceci permettra de contrôler et optimiser le fonctionnement d'un tel moteur, puisque sa poussée est principalement déterminée par la nature et le débit des espèces brûlées. La mise en place d'une méthode de caractérisation du fluide fait l'objet de cette étude. L'utilisation d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier permet une analyse non intrusive des produits de pyrolyse. Cette technique est associée à un banc expérimental permettant la dégradation thermique d'un hydrocarbure en condition supercritique (jusque 60 bar, de 550°C à 900°C). Une méthode est réalisée pour obtenir une mesure quantitative et en ligne des produits majoritaires de la phase gazeuse. Celle-ci est basée sur un étalonnage avec les gaz majoritaires (méthane, éthylène, éthane, propylène et propane) et un traitement quantitatif de type CLS (Classical Least Square). La méthode est ensuite appliquée à l'étude de la pyrolyse en condition supercritique de différents hydrocarbures (alcanes linéaires purs et kérosènes du commerce). Les résultats de cette méthode sont comparés à ceux donnés par une technique chromatographique, et présentent de bonnes concordances (généralement moins de 5 % d'écart). Une approche en transitoire de la décomposition du n-dodécane par spectroscopie infrarouge a permis de suivre qualitativement l'évolution des produits de pyrolyse.
Author: Yilda Romero Perez Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
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La valorisation de la biomasse lignocellulosique comme source alternative pour la production de carburants de type gazole impose le développement de procédés spécifiques pour les traitements des bio-huiles issues de sa transformation. Pour atteindre les nouvelles directives européennes sur l'utilisation de ces nouveaux types de biocarburants, il est nécessaire d'éliminer l'oxygène de ces bio-huiles par un procédé d'hydrodésoxygénation. Les performances de trois catalyseurs sulfures ((Co,Ni)Mo/Al2O3) sur la transformation de composés phénoliques modèles (phénol, 2-éthylphénol et 4-éthylphénol) ont été étudiées dans des conditions proches de celles utilisées dans les procédés d'hydrotraitement industriels (340°C sous 7 MPa de pression totale). Trois voies de transformation du 2-éthylphénol ont été mises en évidence : une voie qui implique les propriétés hydro-désoxygénantes du catalyseur, conduisant majoritairement à la formation d'éthylcyclohexane (voie HYD), une voie de désoxygénation directe et conduisant exclusivement à l'éthylbenzène (voie DOD), et une troisième voie qui fait intervenir à la fois les propriétés acides et désoxygénantes du catalyseur (voie ACI). Un effet promoteur dû à la présence de cobalt ou de nickel a été observé : le nickel ne favorise que la voie HYD, alors que le cobalt permet une augmentation des deux voies, la voie DOD étant généralement plus promue que la voie HYD. Il a été mis en évidence que, même si H2S a un effet négatif important sur la voie DOD, il doit être introduit dans la charge réactionnelle afin d'assurer la stabilité de ces catalyseurs.
Author: Van Ngoc Bui Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 166
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L'hydrodésoxygénation (HDO) est sans aucun doute un procédé clé dans le cadre de la valorisation de la biomasse d'origine ligno-cellulosique pour la production de biocarburants de deuxième génération. Ce procédé permet de transformer les composés oxygénés contenus dans les bio-huiles issues de la pyrolyse de la biomasse, pour les rendre compatible avec les carburants traditionnels. La Directive 2003/30/EC de la Commision Européenne ayant fixé à 5.75 % la proportion de biocarburants dans les essences et les gazoles à l'horizon 2010 [...]
Author: Elena Kondratyeva
Author: Elena Kondratyeva
Author: ARNAUD.. TRAVERT
Author: Thibault Rafaïdeen
Author: Etienne Séguin
Author: Driss Ouafi![Étude par spectroscopie infrarouge des oxydes moléculaires KO↓2, K↓2O↓2 et SiO↓3 isolés en matrice d'argon [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/dFRDzQEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Benoît Tremblay
Author: Grégory Abraham
Author: Marcel Prettre
Author: Yilda Romero Perez
Author: Van Ngoc Bui