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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Ex-solution redox de nanoparticules de Ni à partir d’une pérovskite de grande surface spécifique pour l’oxydation catalytique du CO

V. Trillaud
  • Fonction : Auteur
J. Metaouaa
  • Fonction : Auteur
M. Aouine
L. Roiban
  • Fonction : Auteur
P. Steyer
  • Fonction : Auteur

Résumé

Les catalyseurs à base de métaux supportés sur des oxydes sont largement utilisés dans l’industrie. Les nanoparticules (NPs) métalliques sont généralement dispersées sur le support par une méthode d’imprégnation suivie par une étape de calcination. Une autre voie de synthèse a été récemment proposée dans laquelle le métal est initialement incorporé dans le réseau cristallographique de l’oxyde sous forme cationique. Sous l’action d’une étape de réduction, ces cations se réduisent et migrent en surface pour former des NPs1. Ce processus, connu sous le nom d’ex-solution redox, a été largement étudié pour des NPs de Ni qui émergent d’oxydes de structure pérovskite.2 Grâce à leur ancrage à la surface des pérovskites, les NPs émergentes sont plus résistantes à l'agglomération et au cokage,3,4 deux principales causes de désactivation des catalyseurs. Par conséquent, le phénomène d'exsolution des NP métalliques présente un grand potentiel pour le développement de matériaux catalytiques. Cependant, toutes les études portent sur des oxydes pérovskite de petites surfaces spécifiques (SS), inférieure à quelques m²/g, peu compatibles avec une application industrielle. Cette étude présente pour la première fois l'activité catalytique de NPs émergées de Ni du volume de pérovskites de formule La0.52Sr0.28Ti0.94Ni0.06O3 (LSTNi) de SS supérieures à 20 m²/g. Leurs performances ont été comparées à celles de NP de Ni imprégnées par voie classique sur une pérovskite similaire (La0.65Sr0.35TiO3, LST), en utilisant l'oxydation du CO comme réaction modèle. Nos résultats montrent que l’exsolution de NPs de Ni a lieu dès 400°C sous H2. La taille et la population des NPs de Ni augmentent avec la température de réduction. L’activité catalytique est maximale après une réduction à 400°C (Fig.1 c). De plus, en quantifiant le Ni émergé par une méthode H2-TPR, il a été prouvé que seulement 30 % du Ni migrent en surface à 800°C pendant 2 h sous H2 (Fig 1b). L’activité catalytique des NPs émergées de Ni est à la fois supérieure et plus stable que celle des NPs imprégnées (Fig. 1d). Références : [1] D., Neagu et al., ACS Nano, 13, (2019), 12996. [2] P. B., Managutti et al., ACS Appl. Mater. Interface, 13, (2021), 30. [3] S., Otto et al., ACS Appl. Energy Mater., 2, (2019), 7288. [4] R., Huang, et al., J. Catal., 400, (2021), 148.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03826905 , version 1 (24-10-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03826905 , version 1

Citer

E. Vera, V. Trillaud, J. Metaouaa, A. Boreave, A. Caravaca, et al.. Ex-solution redox de nanoparticules de Ni à partir d’une pérovskite de grande surface spécifique pour l’oxydation catalytique du CO. Conférence Internationale Matériaux 2022, Oct 2022, Lille, France. ⟨hal-03826905⟩
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