Synthèse de Fischer-Tropsch à basse température en vue de la production de carburants synthétiques sur des catalyseurs nanométriques de fer et de cobalt supportés par le carbone

Description : Doctorant : James Aluha Lulizi

Directeur de recherche : Nicolas Abatzoglou

Codirecteurs de recherche : Ajay K. Dalai et Nadi Braidy

Président : Michel Huneault

Résumé : La technologie de projection de suspension par plasma inductif (PSP) a été utilisée dans la fabrication de nouveaux catalyseurs supportés par du carbone, tels que: des monométalliques Co/C, des bimétalliques Mo-Co-Fe/C, Ni-Co-Fe/C et des catalyseurs Ni-Co-Fe/C dopés avec des atomes d’or. Étant à la fois nanométriques et non-poreux avec des aires spécifiques entre 35–93 m².g^-1, ces matériaux se sont révélés convenables pour la synthèse de Fischer-Tropsch (SFT) et ont été testés individuellement pendant 24 heures dans un réacteur triphasique continu parfaitement agité sous une pression de 2 MPa et isothermiquement entre 220–260°C, avec une vitesse spécifique horaire de 3600

Tous les catalyseurs testés ont été très actifs pour la SFT, produisant de la gazoline et du diesel en plus d’hydrocarbures à masses moléculaires plus élevées comme les cires; ceci prouve leur fort potentiel pour des applications industrielles. La microscopique électronique à transmission (MET), a révélé une taille moyenne des particules d’environ 11 nm et montre que les nanoparticules des catalyseurs frais et usés ne s’agglomèrent pas. Les analyses par MEB avec EDX ont montré des nanoparticules métalliques uniformément dispersées et encapsulées dans la matrice du support carbone, se présentant sous forme d’espèces métalliques (Co⁰, Fe⁰) ou leurs carbures correspondants (exemples : Co₃C, Fe₂C₅, Fe₃C, MoC, Mo₂C, etc.) telles qu’identifiées par XANES, XPS et XRD/RQA.