Stage - Influence de la méthode de synthèse et des propriétés du support du catalyseur pour l'intensification de procédés

Institute of Chemistry and Materials of Poitiers UMR 72 85 : University of Poitiers is a multidisciplinary research institute created in 2012 specialized in the study materials (clays, catalysts, ...), the natural environment (water, soil, ...), and reactions (natural or) taking place therein. The main application areas related to synthesis, pollution, exploitation of natural resources.

The Institute has a staff of 250 people: 100 researchers (75 faculty members from the University of Poitiers and CNRS researchers 25), 50 permanent staff of research support (26 universities and 24 CNRS), and 86 doctoral students 14 postdocs and temporary staff.

IC2MP covers a continuum of scientific and technical know-how from research of clean processes, including development of materials, synthesis and characterization of natural and synthetic molecules, the decontamination processes, through the study of transfers and reactivities in the natural environment, particularly in water and soil.

Application areas related to energy, materials and natural resources in a sustainable environment.

Influence de la méthode de synthèse et des propriétés du support du catalyseur pour l’intensification de procédés

Il s’agit de produire des carburants (essences et gazoles) propres par des procédés écoresponsables, respectueux de l’environnement c’est-à-dire en ayant un faible impact sur celui-ci tout en repoussant les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures. En effet, la teneur en soufre dans les carburants ne doit pas dépasser 10 ppm depuis le 1^er janvier 2009 en Europe et dans de nombreux pays dans le monde et ceci quelle que soit l’origine de la matière première.

Les catalyseurs d'hydrotraitement sont de façon classique à base de sulfures de métaux de transition typiquement à base de sulfure de molybdène promu par du nickel ou du cobalt. L’intensification des procédés d’hydrotraitement passe par une augmentation de l’activité et un meilleur contrôle de la sélectivité de ces catalyseurs vis-à-vis des différentes réactions d'hydrotraitement (hydrogénation d'oléfines, d'aromatiques, rupture des liaisons C-S, C-N, C-O etc...). Ceci représente un objectif aux implications pratiques nombreuses et importantes qu'il n'est pas facile de satisfaire de manière performante à ce jour.

Dans ce travail, nous proposons d'investiguer les effets de support pour des réactions d'hydrotraitement particulières catalysées par les sulfures de métaux de transition que sont l'hydrodésulfuration de composés soufrés pour produire des carburants gazole et essences. Les effets  du support restent complexes notamment sur la dispersion, la morphologie, les effets électroniques et l’adsorption des réactifs sur la phase active dont il est important d’approfondir les connaissances.

On se propose de se focaliser durant ce stage sur l’impact des propriétés de l’alumine, support de choix, sur l’hydrodésulfuration de molécules modèles soufrées représentatives de coupes essence et gazole. Pour cela le support alumine sera préparé, selon différentes méthodes et différents traitements et sur lequel sera déposé la phase active composée de sulfure de molybdène promu par du nickel ou cobalt. Les propriétés acido-basiques et structurales seront caractérisées par différentes techniques physico-chimiques telles que la microscopie électronique, l’XPS, l’adsorption de sondes suivie par Infra-rouge, ….

Ce travail sera réalisé en collaboration avec l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (Dr Bénédicte Lebeau) et le Laboratoire Lorrain de Chimie Moléculaire (Pr Jean Luc Blin) pour la synthèse et la caractérisation des matériaux.

Description du projet

Ce stage se déroulera au sein de l'Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de l’Université de Poitiers (IC2MP). Il consistera à mesurer les propriétés catalytiques des catalyseurs à base de molybdène et promu par du nickel ou du cobalt supporté sur alumine pour l’hydrodésulfuration de différentes molécules soufrées dans des conditions opératoires proches des conditions industrielles. Des relations entre l’activité, les sélectivités et les propriétés physico-chimiques des matériaux seront établies.

Au cours de ce stage, différentes réunions et présentations seront planifiées entre les différents collaborateurs et permettra au candidat d’acquérir des connaissances solides en catalyse hétérogène.

Profil recherché

Stage de fin d'études (connaissance en catalyse / chimie inorganique / physico-chimie)

Ecole ingénieur chimie et/ou Master II chimie

Durée souhaitée : 6 mois 
Période souhaitée : à partir de 2023
Lieu : Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP)
Rémunération : Stage rémunéré

Candidature : Merci d’adresser votre candidature (CV et lettre de motivation) à l'attention de Sylvette Brunet

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