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Poster De Conférence Année : 2018

Synthesis and carbonation of mesoporous magnesium oxide

Synthèse et carbonatation d’un oxyde de magnésium mésoporeux

Résumé

Greenhouse gas emissions, in particular carbon dioxide, are considered as the main causes of the global warming. So, capture and storage of C02 coming from industrial installation are major environmental objectives. One way of C02 separation and capture is to use carbonation/decarbonation cycles on various capture masses. Among numerous candidates, magnesium oxide presents the advantage to form a thermodynamically stable carbonate, to be regenerable by simple heating, and to be available in large quantifies and at low-cost. If magnesium oxide has been largely studied for applications in catalysis, its use as C02 capture mass remains misunderstood. Thus the reaction of MgO carbonation made the object of few studies, and the main ones deal with utilization at high temperatures (300-350°C) and high C02 pressures (10-20 bar). In this work, we are interested in both the synthesis of magnesium oxide with high specific surface area, and its carbonation properties at atmospheric pressure. The way of synthesis of a mesoporous magnesium oxide is described, as well as the physico¬chemical characterizations of such an oxide. The reaction of carbonation is followed by means of thermogravimetric experiments. The influences of temperature, C02 partial pressure and water vapor partial pressure are investigated. These results are completed by the characterizations of texture and morphological properties of the solid and their change during the reaction.
Les émissions de gaz à effet de serre, et notamment de dioxyde de carbone, sont considérées comme les principales causes du réchauffement climatique. Ainsi, le captage et le stockage du CO2 issu des rejets industriels sont des objectifs environnementaux capitaux. Une voie de séparation et de captage du CO2 est l’utilisation de cycles de carbonatation/décarbonatation par diverses masses de captage. Parmi les nombreux oxydes candidats, l’oxyde de magnésium présente l’avantage de former un carbonate stable thermodynamiquement, d’être régénérable par simple chauffage, et d’être disponible en grande quantité et à faible coût. Si l’oxyde de magnésium a été très étudié pour des applications en catalyse, son utilisation en tant que masse de captage de CO2 reste assez méconnue. Ainsi, la réaction de carbonatation de l’oxyde de magnésium a fait l’objet d’un nombre peu important d’études, et les principales concernent des utilisations à haute température (300-350°C) et forte pression de CO2 (10-20 bar). Dans ce travail, nous nous intéressons à la préparation d’un oxyde de magnésium à forte surface spécifique ainsi qu’aux propriétés de carbonatation de ce solide à pression atmosphérique. La voie de synthèse d’un oxyde de magnésium mésoporeux est décrite, ainsi que les caractérisations physico-chimiques de cet oxyde. La réaction de carbonatation est suivie par le biais d’expériences de thermogravimétrie. Les influences de la température, de la pression partielle de CO2 et de la pression partielle de vapeur d’eau sont notamment investiguées. Ces résultats sont complétés par le suivi de l’évolution des caractéristiques texturales et morphologiques du solide au cours de la réaction de carbonatation.
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Dates et versions

hal-01818030 , version 1 (18-06-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01818030 , version 1

Citer

Sondes Hamdi, Laetitia Vieille, Kais Nahdi, Loïc Favergeon. Synthesis and carbonation of mesoporous magnesium oxide. 49es journées de calorimétrie et d’analyse thermique - JCAT49, May 2018, Saint-Etienne, France. . ⟨hal-01818030⟩
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