Méthodes expérimentales de caractérisation des catalyseurs industriels

Abstract

2014 Dans cette mise au point nous avons cherché à présenter de façon très simplifiée aux scientifiques non initiés la Catalyse et surtout les problèmes expérimentaux qui se posent pour l'étude des processus de catalyse hétérogène. Après un rappel sur le phénomène catalytique et les catalyseurs les plus importants, nous abordons brièvement les réacteurs et l'étude des mécanismes réactionnels et de la cinétique chimique. Nous décrivons ensuite les principales méthodes physiques de caractérisation des catalyseurs en apportant un intérêt particulier à l'étude des surfaces et des mesures dans les conditions proches de la réaction catalytique. Enfin quelques exemples permettent de comprendre la complexité des problèmes et la nécessité d'utiliser conjointement plusieurs techniques physiques pour une approche plus exhaustive des propriétés des catalyseurs.Abstract. 2014 In this review article we have tried to present in a very simple manner « Catalysis and its related phenomena and problems » to scientists who are not familiar in this field. Introduction to catalytic phenomenon, catalytic reactions and reaction mechanisms is presented first, followed by a brief summary of the main catalysts and catalytical reactions with special emphasis to industrial interests. Questions, which still remain in catalysis field to explain catalytic properties, are raised and presented in terms of the knowledge of the catalyst and of the influence of the reagents on it (environment, changes in symmetry and oxidation state, surface modifications etc...). The main physical methods, which are of interest for characterizing catalysts properties, are presented with the main data which may be gained for a better understanding. Some examples of the use of the physical methods are given and analyzed. A special emphasis is presented on the necessity of using several physical methods to assess our knowledge on the catalytic properties of different materials. At last a special interest is brought about the characterization of surface properties and about the use of physical methods in conditions as close as possible to those of the catalytic reactions.