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Mécatronique et Numérique

Augmenter les performances des prochaines générations de catalyseurs

Une collaboration entre IFPEN et le Centre de Morphologie Mathématique de Mines ParisTech .

Maxime Moreaud

Maxime Moreaud
Direction Technologie, Informatique et
Mathématiques appliquées
maxime.moreaud@ifpen.fr

Améliorer l’activité des catalyseurs est nécessaire pour rendre les technologies de raffinage plus performantes et plus propres. Cette activité est liée, en partie, à leur microstructure, elle-même très dépendante de la morphologie des nanoparticules qui la composent. Pour accéder à cette propriété clé, on utilise aujourd'hui des techniques de caractérisation standard ne fournissant que des informations sur la taille moyenne de ces nanoparticules.

La microstructure est certes visible en microscopie électronique en transmission (MET), mais ces images sont délicates à analyser. En effet, on observe des enchevêtrements de particules semi-transparentes dont les dimensions précises ne peuvent être mesurées directement, car ces nanoparticules sont très difficilement individualisables.

La solution développée par IFPEN, en collaboration avec le Centre de Morphologie Mathématique (CMM) de Mines ParisTech, utilise un modèle numérique stochastique de structure. Il permet de remonter à la distribution en taille des nanoparticules observées, à partir d'indicateurs statistiques estimés sur les données expérimentales. Cette approche a été utilisée pour l’analyse de nanoparticules de boehmite servant à la création de supports de catalyseurs.

Les résultats obtenus, inédits à ce niveau de précision, améliorent la connaissance de la microstructure de ces supports et des relations propriétés (activité)/structure. Ceci permet d’envisager de futures innovations afin d'augmenter les performances des prochaines générations de catalyseurs.

Publication

  • M. Moreaud, D. Jeulin, V. Morard, R. Revel, TEM image analysis and modelling: application to boehmite nanoparticles, Journal of Microscopy, 2012, 245 (2), 186-199.
    >> DOI: 10.1111/j.1365-2818.2011.03560.x

 

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