Identification de descripteurs impactant la sélectivité en NH3-SCR dans les zéolithes à petits pores

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La motorisation Diesel est très performante pour limiter les rejets de CO2 du secteur des transports, grâce à un rendement énergétique élevé. Les particules qu’il émet sont efficacement traitées par les filtres qui sont dorénavant requis. Les émissions d’oxydes d’azote sont en voie de nette réduction grâce à la réduction catalytique sélective par l’ammoniac (NH3-SCR), procédé en voie de généralisation pour les applications Diesel dans les transports. Les futures réglementations, en particulier en conditions de roulage réel (Real Driving Emissions), nécessitent d’améliorer le comportement de ces catalyseurs de NH3-SCR. Les fonctions à améliorer sont clairement identifiées : il s’agit d’étendre la plage d’efficacité vers les basses températures (T < 200°C), d’améliorer la sélectivité vers N2 pour éviter la formation de protoxyde d’azote, tout en garantissant une forte durabilité des performances. Ces catalyseurs sont composés de zéolithes échangées avec des ions d’un métal de transition. L’analyse de la littérature montre que le lien entre la nature du cation et sa position dans des zéolithes utilisées en NH3-SCR et ses performances catalytiques n’est pas établi et qu’il n’y a pas de descripteurs permettant une amélioration de ce type de catalyseurs. La préparation de zéolithes efficaces pour la deNOx SCR et la recherche des descripteurs permettant leurs amélioration représente l’objectif de cette thèse. Dans ce but, une série cohérente de zéolithes à petits pores avec des rapports Si/Al variables va être préparée et caractérisée. Il sera ainsi nécessaire d’utiliser différentes techniques de caractérisation, qu’elles soient spectroscopiques ou structurales, et idéalement en condition de fonctionnement. La méthodologie présente un intérêt particulier pour tous les types de catalyseurs zéolitiques. La finalité est d’améliorer la compréhension des mécanismes de catalyse afin d’optimiser les futures synthèses de zéolithes pour la dépollution Diesel dans les transports.

Mots clefs: zéolithe, SCR, catalyse

  • Directeur de thèse    Dr. PICHON Christophe, IFPEN
  • Ecole doctorale    ED 206 - Chimie, Procédé, Environnement https://www.edchimie-lyon.fr
  • Encadrant IFPEN    Dr. HARBUZARU Bogdan, département Génie des Matériaux Divisés, bogdan.harbuzaru@ifpen.fr, Dr. RAUX Stéphane, département  Synthèse Technologies Moteurs IFPEN-Lyon, stephane.raux@ifpen.fr
  • Localisation du doctorant    IFPEN-Lyon, Solaize, France  
  • Durée et date de début    3 ans, début de préférence en octobre 2019 
  • Employeur    IFPEN
  • Qualifications    Master 2 en chimie des matériaux, catalyse hétérogène, physico-chimie 
  • Connaissances linguistiques    Bonne maîtrise de l’anglais indispensable, français souhaitable
  • Autres qualifications    Redaction de documents Word, Excel, Power Point
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Contact
Encadrant IFPEN 
Dr. HARBUZARU Bogdan
Département Génie des Matériaux Divisés