Élaboration, caractérisation et étude catalytique de nouvelles phases de matériaux mixtes à base de cérium

Abstract

RESUME : Ce travail de recherche s’intéresse à l’étude de l’effet de voie de synthèse sur les propriétés Physico-chimiques, les oxydes de cérium simples et dopés par les métaux de terres rares (yttrium, lanthane) ont été synthétisés par trois voies de synthèse (méthode hydrothermale, procédé sol-gel, voie Co-précipitation), la DRX sur poudre montre que tous les oxydes cristallisent dans un système cubique à face centrée de type fluorite (fluorine), et la limite de la solubilité de Y3+ dans la structure hôte de CeO2 dans le cas de la méthode hydrothermale est plus faible (< 20% mol) par rapport au procédé sol-gel (> 20% mol), l’étude de comportement thermique (TG/ATD) indique que l’oxyde synthétisé par voie sol-gel est formé à 500°C et reste thermiquement stable jusqu’à 1000°C par rapport à ceux synthétisés par les méthodes hydrothermale et Co-précipitation qui sont réduits de Ce4+ à Ce3+ au dessous de 1000°C, l’analyse microstructurale (MEB) révèle que les oxydes issus de synthèse sol-gel ont une microstructure poreuse ce qui laisse leurs surface spécifique plus grande par rapport à celles de la méthode hydrothermale qui ont une microstructure dense, le test catalytique montre que Ce0.8La0.2O2 synthétisé par le procédé sol-gel est le plus actif avec une conversion de 6.5% de cyclohexane.ABSTRACT : This study is based on the effect of synthesis route on the physicochemical properties, the cerium oxides pur and doped by rare earth metals were synthesized by hydrothermal method, sol-gel process and co-precipitation method, the powder DRX shows that all oxides crystallize in fluorite structure of CeO2, the limit of solubility of Y3+ into the host structure of CeO2 in the case of the hydrothermal method is lower (<20 %mol) compared to the sol-gel (>20 %mol), the thermal analysis (TG / DTA) shows that the oxide synthesized by a sol-gel is formed at 500°C and remains stable to 1000°C compared to those synthesized by the hydrothermal and co-precipitation which are reduced Ce4+ to Ce3+ below 1000°C, the microstructural analysis (SEM) reveals that the oxide from the sol-gel synthesis have a porous microstructure leaving their specific surface greater compared to that of the hydrothermal method have a dense microstructure, the catalytic test shows that this Ce0.8La0.2O2 synthesized by the sol-gel process is the most active with a conversion of 6.5 % cyclohexane.