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Transformations thermiques de solides
Etude expérimentale et modélisation
(Responsable : Michèle PIJOLAT)

  Stabilité texturale de poudre d'oxydes
Support de catalyseurs
 
 

Le contrôle des propriétés texturales des solides est souvent nécessaire pour leur application industrielle ; c'est en particulier le cas pour les supports de catalyseurs, qui doivent conserver une surface spécifique élevée à haute température. 

La modélisation du grossissement de grains des poudres d'oxydes au cours de leur calcination (en fonction de l'atmosphère gazeuse ou des dopants que peuvent contenir ces oxydes) permet de prévoir leur comportement dans leurs conditions d'utilisation et d'optimiser leur composition afin de limiter la chute de surface spécifique.

   

  Expérience
 
 

Evolution de la surface spécifique de poudres d'oxydes (TiO2, Al2O3, CeO2, ZrO2, UO3, BaTiO3) au cours de leur calcination isotherme, sous atmosphère contrôlée 

 
influence des pressions partielles de gaz, 

influence de dopants. 
   
  Modélisation cinétique du grossissement de grains 
 
mécanismes réactionnels (défauts ponctuels des oxydes et atmosphère gazeuse), 

obtention de lois de vitesse de chute de surface spécifique en fonction des pressions de gaz et de la teneur en dopant. 
   
 


Evolution de la surface spécifique d'une poudre de dioxyde de titane
en fonction du temps de calcination isotherme et de la pression partielle en vapeur d'eau 

   

  Sujets et intérêts actuels
 
  Stabilité thermique de solutions solides Ce1-x ZrxO2 (supports de catalyseurs de post-combustion automobile) 
 
modélisation thermodynamique des solutions solides (solutions non idéales)

modélisation cinétique de la chute de surface spécifique - influence de la teneur en zirconium,
application aux propriétés de stockage de l'oxygène (OSC).
   
 

Vitesse de chute de surface spécifique de solutions solides Ce1-xZrxO2 à 950 degrés, en fonction de la teneur en zirconium et de la pression partielle d'oxygène : vitesse expérimentale (points) et vitesse calculée à partir d'une modélisation thermodynamique et cinétique (courbes).
   


  Thèses de doctorat
 
J.L. Hebrard (1987), M. Dauzat (1989), M. Prin (1991), F. Gruy, (1991), A. Méthivier (1992), F. Valdivieso (1995) 
   
  C. Janvier (1998) 
Solutions solides de  zirconium dans la cérine : modélisation thermodynamique et stabilité thermique à haute température. 
INPG-ENSMSE Saint-Etienne
   

  Thèse en cours
 
C. Janvier et al.,
J. Eur. Ceram. Soc.,18, 1998, 1331.
   
  M. Pijolat et al.,
J. Am. Ceram. Soc., 73, (1997), 79.  
   
  A. Méthivier et al.,
J. Catal., 139, (1993), 329. 
   
  M. Dauzat et al.,
Solid State Ionics, 50, (1992), 31.  
   
  M. Pijolat et al.,
J. Chem. Soc., Faraday Trans., 91, (1995), 3941. 
   
  K. Kenevey, F. Valdivieso, M. Soustelle, M. Pijolat
Thermal stability of Pd or Pt loaded Ce0.68Zr0.32O2 and Ce0.50Zr0.50O2 catalyst materials under oxidising conditions
Applied Catalysis B : Environmental 29 (2001) 93-101.
   
  C. Janvier, M. Pijolat, F. Valdivieso, M. Soustelle
Thermodynamic description of the nonstoichiometry defect structure in Ce1-xZrxO2 solid solution powders
Solid State Ionics, 127 (2000) 207-22 56.
   
  H. Vidal, J. Kaspar, M. Pijolat, G. Colon, S. Bernal, A.M. Cordon, V. Perrichon, F. Fally
Redox behaviour of CeO2-ZrO2 mixed oxides. I. Influence of redox cycling on high surface area catalysts
Applied Catalysis B: Environmental 27 (2000) 49-63 51.
   
  H. Vidal, S. Bernal, J. Kaspar, M. Pijolat, V. Perrichon, G. Blanco, J. M. Pintado, R. Baker, G. Colon, F. Fally
Influence of High Temperature Treatments under Net Oxidizing and Reducing Conditions on the OSC and OBC Properties of a Ce0.68Zr0.32O2 Mixed Oxide
Catalysis Today 54 (1999) 93-100 52.
   
  G. Colon, F. Valdivieso, M. Pijolat, R. T. Baker, J. J. Calvino, S. Bernal
Textural and phase stability of CexZr1-xO2 mixed oxides under high temperature oxidising conditions
Catalysis Today, 50 (1999) 271-84 47.
   
  V. Bouineau, M. Pijolat, M. Soustelle
Characterization of the chemical reactivity of a CaCO3 powder for its decomposition
J. European Ceramic Society, 18 (1998) 1319
   

  Contacts
 
Réseau Européen de laboratoires (CEZIRENCAT)
   
  Rhodia
   
  Comurhex
   


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Mise à jour, le  30/01/07. haut