English version
Flux RSS
Accueil
Accueil > Compétences > Directions de recherche > Physique et Analyse > Les bons feuillets des catalyseurs scrutés au microscope

Physique et Analyse

Les bons feuillets des catalyseurs scrutés au microscope

Une moindre teneur en soufre des carburants, malgré le recours à des pétroles riches en impuretés, impose des gains élevés de performance pour les catalyseurs d’hydrotraitement et d’hydrocraquage.

La phase active de ces catalyseurs, sulfure de tungstène (WS2) ou de molybdène (MoS2), se présente sous forme de feuillets, dont les bords hébergent les sites actifs. C’est la morphologie 2D du feuillet qui détermine ainsi le type de bord et de sites actifs présents.

Pour concevoir de nouvelles générations de catalyseurs, il est indispensable de comprendre le lien entre la microstructure à l’échelle nanométrique, voire atomique, et les performances catalytiques. Une méthode d’observation fine est donc indispensable.

En collaboration avec l’IPCMS (Strasbourg), doté d’un équipement de pointe (microscope électronique à balayage par transmission, avec correcteur de sonde) permettant d’atteindre une résolution de 0,1 nm, IFPEN a développé une méthode de caractérisation de la morphologie 2D des feuillets vus "à plat". L’originalité de ce travail est que la méthode a été appliquée pour la première fois sur des catalyseurs industriels, supportés sur alumine ou silice-alumine.

Utilisée pour caractériser l’effet de l’ajout de nickel comme agent promoteur sur la formation des sites actifs(1), cette méthode a mis en évidence le changement de morphologie, de triangulaire à hexagonal, des feuillets de WS2 supportés sur silice-alumine. Ceci corrobore des résultats de modélisation moléculaire obtenus par ailleurs.

IFPEN poursuit ce travail sur des catalyseurs MoS2/alumine afin d’étudier l’effet des paramètres de synthèse de la phase active sur la morphologie 2D de ses feuillets.

 

Contact scientifique : anne-sophie.gay@ifpen.fr

Article paru dans Science@ifpen n° 19 - Décembre 2014

Publication

  • (1) M. Girleanu, T. Alphazan, Z. Boudene, A. Bonduelle-Skrzypczak, C. Legens, A.S. Gay, C. Coperet, O. Ersen, P. Raybaud. Magnifying the Morphology Change Induced by a Nickel Promoter in Tungsten(IV) Sulfide Industrial Hydrocracking Catalyst: A HAADF-STEM and DFT Study - ChemCatChem 2014, 6, 1594-1598
    >> DOI: 10.1002/cctc.201402115

 

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

Vidéo (4 min)

Au coeur du catalyseur
 C'est en analysant le catalyseur et la réaction chimique jusqu'au niveau des interactions entre électrons que les chercheurs trouvent comment rendre les catalyseurs plus efficaces et les carburants plus propres  
  
         >> voir la vidéo

Vidéo (3 min)

La chasse au soufre
Les rayons X de la ligne Samba du Synchrotron SOLEIL permet de suivre en direct la réaction chimique de piégeage du soufre impliquant hydrogène et catalyseur métallique - par Amélie Rochet (Doctorante Soleil Synchrotron - IFPEN) and Virginie Moizan (IFPEN)
>> site web SOLEIL