Catalyse


Analyse de catalyseurs bimétalliques Fe-Ni

Image HAADF et cartes élémentaires EELS de catalyseurs bimétalliques Fe-Ni. Nous avons étudié la morphologie et la composition chimique des métaux de transition au sein de nanoparticules individuelles avec différents rapports des métaux constitutifs. L'oxydation du fer à la surface des catalyseurs a été mise en évidence. Ce travail a été effectué en collaboration avec l’équipe MATCAT du laboratoire UCCS en cardre du projet NobleFreeCat soutenu par l'ANR (ANR-17-CE07-0022). Nos collègues ont réussi à créer une méthode innovante permettant la synthèse de particules bimétalliques à base de fer avec des morphologies et des compositions bien contrôlées et pouvant servir comme des substituts aux métaux nobles.

Maya Marinova (PMEL), Eric Marceau (MATCAT-UCCS), Anne-Sophie Mamede (MATCAT-UCCS), Jean-Sébastien Girardon (MATCAT-UCCS), Robert Wojcieszak (VAALBIO-UCCS), Sébastien Paul (VAALBIO-UCCS)


Mise en évidence par HAADF de la formation d’une phase sulfure mixte Mo-W dans les catalyseurs d’hydrotraitement préparés à partir d’hétéropolyanions

De nouveaux catalyseurs sulfures à base de Mo et de W ont été développés pour l'hydrotraitement des coupes lourdes. L'utilisation d'hétéropolyanions (HPA) mixtes, avec Mo et W dans la même entité moléculaire, en tant que précurseur de la phase active a conduit à des catalyseurs plus efficaces que ceux préparés à partir d'un mélange d’HPAs monométalliques. L’analyse HAADF haute résolution sur le Titan Themis a permis d’observer les feuillets de sulfure avec une résolution atomique et ainsi de mettre en évidence la présence de feuillets mixtes Mo-W dans le cas de solides à base d’HPA mixtes (Figure (a)), alors qu’un mélange de feuillets monométalliques a été observé pour l'autre échantillon (Figure (b)). De plus, la distribution atomique des atomes à l'intérieur des feuillets a pu être clairement observée, les atomes de Mo étant entourés par W dans la structure mixte (Nikulshina et al., 2018, Nikulshina et al., 2019, Nikulshina et al., 2020).

C. Lancelot (CEMOP-UCCS), M. Marinova (PMEL), C. Lamonier (CEMOP-UCCS), P. Blanchard (CEMOP-UCCS), P. Nikulshin (Samara State Technical University, Russia), M. Kulikiva (Samara State Technical University, Russia).


Synthèse de nanoparticules bimétalliques Ni-Co sur des supports mésoporeux pour des performances avancées dans les applications catalytiques

Des nanoparticules (NPs) bimétalliques Ni/Co hautement dispersées ont été déposées par la méthode de dépôt-précipitation sur un support mésoporeux de type SBA-15. La taille des nanoparticules, corrélées avec leur résistance au frittage et la distribution de chaque métal sur le support sont des facteurs clé permettant la préparation de matériaux avancés présentant des performances catalytiques améliorées, comme illustré lors de nos travaux sur l’hydrogénation de composés organiques de type imine, oxime et N-hétéroarène. Grâce à l’utilisation du MET FEI TITAN Themis 300, nous avons pu précisément évaluer la dispersion et la distribution en taille des NPs bimétalliques (Ciotonea et al., 2020).

Carmen Ciotonea (UPCAT - Institut Chevreul), Nisrine Hammi (MATCAT-UCCS), Jeremy Dhainaut (MATCAT-UCCS), Maya Marinova (PMEL), Adrian Ungureanu (Technical University Gheorghe Asachi, Iasi, Romania), Abdelkrim El Kadib (Universite Euro-Mediterraneenne de Fes, Marocco), Christophe Michon (Universite de Strasbourg, ECPM, France), Sébastien Royer (MATCAT-UCCS)