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Effet de la morphologie des nanoparticules de CeO2 et ZrxCe(1-x)O2 sur l'activité catalytique dans l'oxydation de CO

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Ahmed Abassi : Université Laval

Résumé de la communication

La synthèse de nanoparticules de l'oxyde de cérium CeO2 et de l'oxyde mixte ZrxCe(1-x)O2 avec une morphologie contrôlée a été réalisé. Les différentes morphologies telles que; nanocubes, nanobarres et nanopolyèdre ont été obtenues dépendant des conditions de synthèse. Ensuite sur ces nanoparticules, nous avons effectué un dépôt à la surface de nanoparticules d'or.

Ces catalyseurs ont été caractérisés par différentes méthodes (DRX, XPS, TEM, BET) et ont fait l'objet d'essais catalytiques pour l'oxydation de CO. Les résultats montrent que les nanocatalyseurs sous forme de cube donnent un meilleur résultat que ceux des nanobarees et nanopolyèdres. Ceci s'explique par le fait que leur surface spécifique supérieur et la préférence des nanocluster d'or à se déposer sur la face (100) de nanocubes. Ce résultat est corroboré par les énergies d'activation.

À fin d'améliorer l'activité et la stabilité de ce type de nanocatalyseurs, on a substitué une partie du cérium par le zirconium. Le résultat des tests catalytique montre que la limite de substitution ne peut excéder 10% Zr. Au-delà de ce taux, la conversion de CO est nettement inférieure à celle du nanocatalyseur à base de nanocubes CeO2 simple.

Résumé du colloque

Organisé dans le cadre de l’ACFAS 2013 par le C3V (Université Laval) en partenariat avec le CCVC (Centre en chimie verte et catalyse).

L’étude des catalyseurs représente un des grands courants de la recherche moderne. Les Prix Nobel en chimie de 2001, 2005, 2007 et 2010 étaient dans le domaine de la catalyse : 2001, Knowles, Noyori et Sharpless pour leur travail sur la catalyse homogène asymétrique; 2005, Chauvin, Grubbs et Schrock pour leur travail sur la catalyse homogène et hétérogène; 2007, Ertl pour ses études des pots catalytiques et de la synthèse d’ammoniac; 2010, Heck, Negishi et Noyori, pour la catalyse homogène. Ce n’est pas une coïncidence si les trois grandes maisons d’éditions scientifiques, ACS (American Chemical Society), Wiley-VCH et le RSC (Royal Society of Chemistry), ont lancé des journaux en catalyse en 2009 (Wiley-VCH, ChemCatChem) et en 2011 (ACS Catalysis et RSC, Catalysis Science & Technology). Ces nouveaux journaux reflètent l’épanouissement de la catalyse comme une science moléculaire.

La chimie verte et la catalyse constituent une nouvelle façon d’aborder la chimie dans son ensemble. La chimie verte est un domaine intrinsèquement multidisciplinaire. Elle fusionne des concepts allant de la chimie moléculaire (organocatalyse et catalyse homogène) à la physique et chimie de l’état solide (photocatalyse, catalyse hétérogène). La mise en œuvre de ces concepts demande une expertise dans la conception des réacteurs catalytiques, dans l’analyse environnementale, en génie chimie et génie agroalimentaire, et dans l’application de diverses techniques de spectroscopie, de microscopie et de diffraction.

Plusieurs aspects d’une chimie plus verte par voie de la catalyse seront abordés durant le colloque :

- la catalyse hétérogène et la chimie verte;

- le développement de réactions catalytiques hétérogènes par voie de la nanoscience;

- les nouveaux outils pour la synthèse moléculaire verte;

- les nouveaux outils numériques pour le développement de la chimie verte;

- la conception des surfaces et interfaces : applications vertes;

- études moléculaires de la chimie des surfaces.

Contexte

section icon Thème du congrès 2013 (81e édition) :
Savoirs sans frontières
news icon Thème du colloque :
Chimie verte et catalyse
section icon Date : 6 mai 2013

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Titre du colloque :

Chimie verte et catalyse

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Thème du colloque :

Chimie verte et catalyse