Literatura académica sobre el tema "Régénération de catalyseurs"

La réalisation d’équipements emblématiques (EE) pour affirmer l’identité métropolitaine de la capitale algérienne est l’une des priorités du Plan stratégique de développement d’Alger. Ces équipements sont imaginés comme des catalyseurs des mutations nécessaires à la régénération des localités pour s’adapter aux nouveaux besoins du développement métropolitain. Dans la réalité, cet urbanisme de projet n’apporte pas toujours les changements escomptés ; le centre des arts d’Alger Riad El Feth en est un exemple. Comment déterminer alors les facteurs de succès ou d’échec d’une telle édification dans le contexte local, en conjuguant les objectifs de métropolisation avec ceux de développement local ? Dans cet article, nous proposons la démarche de construction d’un outil qui permet de vérifier et d’évaluer l’effet de levier des EE sur les stratégies de régénération urbaine (RU) dans la perspective d’optimiser leurs effets positifs après leur réalisation ou, le cas échéant, de remédier aux insuffisances avant la prise de décision de localisation.

Parfois, la nature a besoin de notre aide pour se rétablir. Une stratégie de restauration connue sous le nom de régénération naturelle assistée (RNA) vise à éliminer les agents de dégradation de l'environnement, tels que la déforestation et les incendies, afin de faciliter et d'accélérer le processus de régénération de la végétation. La RNA a généralement des coûts de mise en œuvre inférieurs à ceux d'autres stratégies et la capacité de travailler à des échelles spatiales petites, moyennes et grandes, allant des projets locaux dirigés par des agriculteurs et agricultrices à des programmes de paiement pour des services environnementaux au niveau de l'État. Cette note pratique a analysé 24 cas de mise en œuvre de la RNA, 15 au Brésil et 9 dans d'autres pays, pour identifier les facteurs clés qui déclenchent des expériences réussies dans ces projets. Afin de catalyser les actions de restauration des paysages et des forêts (RPF), les leçons apprises peuvent soutenir la planification et la mise en œuvre de nouveaux projets RNA au Brésil et dans le monde.

La désactivation au cours du temps des catalyseurs d'hydrotraitement a une incidence importante sur le coût des procédés mis en œuvre. C'est pourquoi, afin d'acquérir des éléments de compréhension de ce phénomène, nous avons étudié des catalyseurs industriels CoMo/Al2O3 après utilisation en unité pilote et en raffinerie. Dans une première partie, nous avons montré que parmi les différentes réactions d'hydrodésulfuration mises en œuvre au laboratoire, seule la réaction de conversion d'un gazole, conduite en microréacteur dynamique, reproduisait les variations d'activité observées en unité pilote et en raffinerie. D'autre part, les réactions modèles ont permis de montrer l'absence de modification des mécanismes réactionnels d'hydrodésulfuration en fonction du vieillissement du catalyseur. Dans une deuxième partie, à l'aide de diverses caractérisations physico-chimiques, nous avons précisé l'origine de cette désactivation et nous avons proposé une modélisation de la désactivation des catalyseurs d'hydrodésulfuration. Pour les solides ex-pilote, la désactivation des catalyseurs est essentiellement due au blocage de sites par accumulation de carbone. Pour les solides ex-raffinerie, en parallèle à la désactivation par le carbone, le frittage de la phase active et l'accumulation de vanadium sur les cristallites de MoS2 doivent aussi être pris en compte. Dans une dernière partie consacrée à l'élaboration d'une procédure de régénération de ces catalyseurs, nous avons montré que celle-ci devait être effectuée à une température inférieure à 773 K. Dans ces conditions les catalyseurs ex-pilote régénérés retrouvent, après combustion du carbone, leur activité initiale. Cependant, pour les catalyseurs contenant des dépôts métalliques (V et Ni), l'interaction entre ces métaux et la phase active du catalyseur semble être à l'origine d'une perte d'activité irréversible.

La régénération (calcination douce) des catalyseurs d’hydrodésulfuration usagés est un procédé économiquement et écologiquement intéressant car il permet d’utiliser à nouveau ces catalyseurs dans les unités industrielles plutôt que de les recycler. Mais les catalyseurs régénérés sont généralement moins actifs que les solides de départ. Pour remédier à ce problème, ces catalyseurs régénérés sont additivés par divers agents organiques (étape dite de « réjuvénation »). Pour améliorer ce procédé de réjuvénation, il est d’abord nécessaire de comprendre pourquoi les catalyseurs régénérés sont moins actifs et quel est alors le rôle de ces agents organiques. C’est dans cette optique que ce travail a été réalisé pour des catalyseurs d’HDS de gazoles CoMoP/Al2O3.Il apparaît que l’étape de régénération induit la formation d’espèces réfractaires à la sulfuration telles que CoMoO4 et CoAl2O4 ce qui peut expliquer la diminution des performances de ces solides. L’étude de catalyseurs modèles et de catalyseurs régénérés en laboratoire ou industriellement montre que certains composés organiques permettent de redisperser tout ou partie de ces espèces indésirables selon le solvant utilisé pour leur imprégnation. La complexation des métaux par ces composés semble être à l’origine de cette redispersion. Le rôle de ces molécules organiques sur la sulfuration du Co et du Mo dans ces catalyseurs est également discuté. La réjuvénation permet donc, via son rôle sur la dispersion des métaux et sur leur sulfuration, d’augmenter la quantité de sites actifs et par conséquent les performances catalytiques en HDS de gazole straight run (évaluées sur unité pilote)
The regeneration (mild calcination) of used hydrodesulfurization catalysts is an economically and ecologically interesting procedure as it permits the re-use of these catalysts in the industrial plant instead of recycling them. But these regenerated catalysts are usually less active than the original materials. To overcome this problem, these regenerated catalysts can be treated with various organic agents, this process being called “rejuvenation”. To improve this rejuvenation procedure it is necessary to understand firstly, why the regenerated catalysts are less active and secondly, what is the role of the organic agents. With these aims, this work was performed on CoMoP/Al2O3 hydrodesulfurization catalysts. The regeneration step is responsible for the formation of weakly sulfidable species such as CoMoO4 and CoAl2O4 which can explain the decrease in performance of these catalysts. The study of model catalysts and catalysts which were regenerated in the laboratory or industrially show that some organic compounds permit the redispersion of all or part of these undesirable species depending on the solvent used for their impregnation. This redispersion seems to be due to metal complexation with the organic agents. The role of these agents on the Co and Mo sulfidation is also discussed. Due to the metals redispersion and the effect on the Co and Mo sulfidation, the rejuvenation step leads to an increase in the number of active sites and thus to an enhancement of the straight run gas oil HDS catalytic performance (which has been evaluated using a pilot unit)

La régénération et la réactivation des catalyseurs industriels d'hydrodésulfuration (HDS) CoMo/Al2O3 usés permettent leur réutilisation. Étant donné que ces catalyseurs sont considérés comme toxiques et polluants, la régénération/réactivation est une procédure intéressante dans un cadre écologique et économique. La régénération permet d'éliminer les dépôts de carbone mais ne permet pas de restaurer complètement l'activité des catalyseurs de HDS des nouvelles générations. En conséquence, une deuxième étape appelée « réjuvenation », impliquant l’ajout de composés organiques, a été mise en œuvre. L’étude de l’impact des additifs est d’un grand intérêt mais de nombreuses observations restent inexpliquées. En outre, certains brevets ont décrit une procédure de pré-activation permettant d'activer des catalyseurs ex situ afin d'éviter le contact avec des composés soufrés, ainsi que de manipuler et de charger en toute sécurité les catalyseurs dans des unités de HDS. De plus, il est de notoriété publique que la sulfuration est une étape critique ayant un impact important sur les performances catalytiques. En ce sens, cette étude vise à étudier l’effet de différentes conditions de rajeunissement, de pré-activation et de sulfuration ultérieure sur les caractéristiques finales des catalyseurs. Dans ce travail, trois catalyseurs régénérés et pré-activés ont été étudiés après différents protocoles de sulfuration. Les catalyseurs ont été testés et comparés dans la HDS de thiophène et SRGO. Aussi, l’influence des composés organiques ajoutés lors de la réjuvenation a été étudiée par différentes techniques (XPS, CO / IR, TEM…). Les résultats ont permis de déterminer les différences d'activité catalytique et d'établir une corrélation entre l'activité en HDS du thiophène et la concentration de sites CoMoS. Aucune divergence morphologique n'a été détectée dans les systèmes et les différences de performances catalytiques sont attribuées à un degré de promotion inégal
Regeneration and reactivation of used industrial CoMo/Al2O3 hydrodesulfurization (HDS) catalysts allows reusing them. Since these catalysts are considered toxic and pollutant, regeneration/reactivation is an interesting procedure from an economical and ecological point of view. The regeneration allows removing carbon deposits but, by itself, does not restore completely the activity of new generations of HDS catalysts. Consequently, a second stage named rejuvenation, involving addition of organic compounds has been implemented. The study of the impact of additives is of great interest but many observations remain unexplained. Furthermore, some patents have described a pre-activation procedure that allows activating catalysts ex situ in order to avoid contact with sulfur compounds and a safe handling and loading of the catalysts in HDS units. In addition, it is common knowledge that sulfidation is a critical stage that impacts strongly the catalytic performance. In this sense, this study aims to study the effect of different rejuvenation, pre-activation and subsequent sulfidation conditions on final characteristics of catalysts. In this work three rejuvenated and pre-activated catalysts were studied after different sulfidation protocols. Catalysts were tested and compared in thiophene and SRGO HDS. Additionally, the influence of the organic compounds added during rejuvenation was studied by different techniques (XPS, CO/IR, TEM…). Results allowed determining differences in catalytic activity and establishing a correlation between thiophene HDS activity and CoMoS concentration. No morphological divergences were detected in the systems, instead, differences in catalytic performances are attributed to an unequal promotion degree

L'objectif de ce travail est d'améliorer l'activation de catalyseurs d'hydrotraitement CoMo/Al2O3 régénérés par l'emploi d'un nouvel additif organique, l'acide maléïque. En effet, le procédé de régénération permet la réutilisation d'un catalyseur d'hydrotraitement ayant subi une désactivation en éliminant les impuretés carbonées et en redispersant la phase active à la surface du catalyseur. Ce procédé ne permet cependant pas de retrouver l'activité initiale d'un catalyseur neuf. L'emploi d'additif organique lors de la préparation de catalyseurs régénérés permet alors d'améliorer l'activité catalytique. Au cours de ce travail, l'influence de l'acide maléïque a été étudiée à chaque étape du processus d'activation d'un catalyseur d'hydrotraitement régénéré. A l'état oxyde, l'acide maléïque n'influence pas la formation d'aluminate de cobalt tandis que cet additif consomme la phase CoMoO4 néfaste à l'activité finale dès maturation à 30°C. Cette consommation de la phase CoMoO4 s'accompagne de la formation de maléate de cobalt. Des études complémentaires menées par extraction des espèces oxydes suite à l'interaction du catalyseur régénéré avec l'acide maléïque en solution aqueuse montrent également une redispersion du molybdène sous forme d'un sel d'Anderson, AlMo6. Cette redispersion permet de sulfurer rapidement le molybdène dès 150°C tandis que le cobalt tend à se sulfurer progressivement avant décomposition du maléate. La décomposition complète du maléate de cobalt à 350°C permet alors de libérer le cobalt afin que celui-ci interagisse efficacement avec le sulfure de molybdène déjà formé conduisant à une proportion élevée en phase promue
The objective of this study is to improve the activation of regenerated CoMo/Al2O3 hydrotreating catalysts through the use of a novel organic additive, maleic acid. The regeneration process allows to re-use hydrotreating catalysts that have been deactivated leading to the removal of carbon impurities and to the redispersion of the active at the catalyst surface. However, using this process, the regenerated catalyst cannot recover completely the activity of a fresh catalyst. The use of organic additives during the preparation of regenerated catalysts can improve the final catalytic activity. In this work, the influence of maleic acid has been studied at each step of the activation procedure of a regenerated hydrotreating catalyst. At the oxide state, maleic acid does not influence the formation of cobalt aluminate while after maturation at 30°C, this additive can consume the CoMoO4 phase known to be detrimental to the activity. This disappearance of the CoMoO4 phase is accompanied by the formation of cobalt maleate. Complementary studies based on the extraction of oxide species through the interaction of the regenerated catalyst with maleic acid in aqueous solution also evidence the redispersion of molybdenum as AlMo6 Anderson salt species. This redispersion allows to rapidly sulphide molybdenum as soon as 150°C while cobalt is progressively sulphided before the maleate decomposition. The complete decomposition of cobalt maleate at 350°C makes cobalt available to interact efficiently with the already formed molybdenum sulphide leading to a high proportion of promoted phase

Les fours tournants font partie des réacteurs industriels les plus couramment utilisés pour des opérations de traitement de solides. Ce travail mêlant théorie et expérimentation a été consacré à leur étude et à leur simulation. Les différents phénomènes qui interviennent dans ce type d'unité ont été successivement examinés (mouvement axial et transversal de la charge, vitesse de réaction, échanges thermiques) soit en s'appuyant sur des travaux déjà existants, soit en effectuant des mesures complémentaires. Les informations recueillies ont permis d'élaborer des modèles mathématiques pouvant les représenter. Deux procédés volontairement différents l'un de l'autre (pyrolyse de déchets ménagers en four lisse et régénération de catalyseur en four conique à louvres) ont été étudiés afin d'illustrer 1' application de la méthodologie à des cas variés tant au niveau du fonctionnement du four que de la réaction à y effectuer. L'application à la régénération de catalyseurs a conduit à l'élaboration d'un outil de simulation utilisable pour parfaire la connaissance du four et identifier les éventuels disfonctionnements. L'application au four de pyrolyse de déchets ménagers s'est concrétisée par le développement d'un outil numérique simplifié, directement exploitable pour dimensionner des unités industrielles. Dans les deux cas, les résultats de simulation sont proches des relevés expérimentaux
The rotary kiln is one of the most widely used industrial reactors to treat solids. In the present work, this kind of unit is described using both experimental and theotetical investigations. The movement of the bed (axial and transverse), the heat transfers within the kiln and the reactions kinetics have been studied to develop mathematical models. Two different processes (catalysts regeneration and solid wastes) have been chosen to illustrate the methodology application to various cases (reaction and kiln geometry). The application to the catalysts regeneration has led to the elaboration of a simulation tool, giving information on the kiln behavior and identify eventual problems. The application to the pyrolysis kiln has given a numerical tool, which is usable to design industrial deviees. In the both cases, the results obtained by simulation are in good agreement with the experimental data

Les catalyseurs ni/al#2o#3 et nik/al#2o#3 donnent, en presence de cyclopentane sous atmosphere d'hydrogene, un depot de carbone bidimentionnel a t#c < t#b ( 441c) et du carbone filamentaire a t#c > t#b. La regeneration sous hydrogene a 800c de ces catalyseurs permet de gazeifier pratiquement la totalite du carbone bidimentionnel forme a t#c < t#b d'aspect tres toxique pour la fonction metallique. Dans les memes conditions operatoires, la reactivite des depots de carbone d'aspect filamentaire forme a t#c > t#b est faible, l'elevation du debit d'hydrogene augmente de facon notable la vitesse de gazeification du carbone et l'effet promoteur du potassium est confirme. L'eau diluee dans l'hydrogene a par contre une action inhibitrice sur la reactivite du depot de carbone, plus prononcee en absence du potassium. Par contre, son pouvoir oxydant doux est confirme au cours du vaporeformage du propane, effectuee sur les catalyseurs cokes. L'oxygene permet d'eliminer ce depot, mais son action reste brutale sur la fonction metallique, la recuperation de l'activite initiale exige une activation des catalyseurs sous hydrogene

Le but de ce travail est de comprendre les mécanismes d'empoisonnement de catalyseurs par le dioxyde de soufre, et de proposer une solution pour y remédier. La capacité de stockage d'un catalyseur dit «d'amorçage» a été évaluée en fonction de la température et du vieillissement, puis à 600°C, en fonction de sa composition, de la concentration en SO2 et de la concentration en oxygène. Les caractérisations effectuées par TPD, FTIR, TG, XPS et MET confirment la formation de sulfates d'aluminium, de cérium et de baryum. Ces derniers sont les plus stables ce qui peut s'expliquer par le caractère basique du baryum. Le cérium joue le rôle de réservoir à oxygène et permet l'adsorption massive de SO2 sous la forme de sulfates en absence d'oxygène. Le vieillissement du catalyseur provoque une diminution de sa surface spécifique et donc de la quantité de SO2 adsorbable. Plus le catalyseur contient de cérium, plus il est sensible aux variations de températures. L'ensemble de ces résultats donne une idée de la stabilité et de la spécificité des espèces formées ainsi que sur le comportement à long terme des catalyseurs. Pour comprendre par quel(s) mécanisme(s) les sulfates sont réduits en milieu riche, et pour déterminer le meilleur réducteur (CO, H2, CO/H2), l'étude de la réduction des sulfates a été menée en faisant varier différents paramètres : présence de l'eau, température, nature et concentration des réducteurs, vieillissement du catalyseur, présence de 500 ppm de NO pendant la phase d'empoisonnement. Il en ressort que c'est la présence de l'eau qui permet la réduction des sulfates. Lors de la phase riche, les sulfates sont essentiellement réduits sous la forme de H2S, COS étant minoritaire lorsque CO est utilisé comme réducteur. On observe également l'émission de SO2 lors de la régénération du catalyseur vieilli. L'utilisation d'un catalyseur modèle (Pd/BaO/Al2O3) a permis de mettre en évidence la mobilité des sulfates lors de la réduction, et a conduit à la proposition d'un mécanisme de formation de H2S et COS.

Afin d'établir des voies possibles d'utilisation de métaux nobles récupérées du combustible nucléaire tels que le 107Pd, la présente thèse vise à étudier l'effet du rayonnement dans trois applications différentes : la catalyse hétérogène, avec - comme réaction modèle - l'hydrogénation du cinnamaldéhyde (CNA) ; la photocatalyse, avec - comme réaction modèle - la décoloration de l'orange de méthyle (MO) et la régénération des catalyseurs, désactivés lors de la synthèse de l'hydroxyméthyl furfural. Des protocoles ont été élaborés pour répondre aux exigences de sécurité nucléaire : applicable en boîte à gant et sorbonne, selon le cas.Le rayonnement β émis par le 107Pd n'a montré aucun effet lors de l'hydrogénation du CNA, indépendamment des conditions de réaction. En revanche, la décoloration a été initié par la présence de la radiation β sur le catalyseur en substituant de la lumière visible. Une diminution de l'absorbance (au point isosbéstique) a été observée. Ce dernier corrélait avec la quantité de catalyseur radioactif, mettant en évidence l'activation par le rayonnement β. Enfin, la régénération du catalyseur à base de Pd a donné des résultats prometteurs après l'irradiation γ, montrant notamment une augmentation de la performance catalytique après irradiation du catalyseur désactivé. Par ailleurs, le catalyseur à base de Ru, bien que généralement peu performant, a montré une activité plus élevée que l'activité du catalyseur frais après irradiation par rayonnement 
This thesis aimed to identify applications of noble metals recovered from spent nuclear fuels such as 107Pd. To study the effect of the radiation three different applications were selected: heterogeneous catalysis, with the hydrogenation of cinnamaldehyde (CNA) as model reaction; photocatalysis, with the decolourisation of methyl orange (MO) as model reaction; and the regeneration of catalysts, deactivated with the synthesis of hydroxymethyl furfural. Protocols were developed for the synthesis of the catalysts and the performance testing in restricted nuclear environment, namely in glove box and for the implementation of the reactions in glove box and extractor column as appropriate.Regarding the results it was found that β-radiation did not show any effect on the hydrogenation of CNA independent of the applied reaction conditions. On the other hand, the decolourisation of MO was successfully activated by the β-radiation of the catalyst. A decrease in absorbance (at the isosbestic point) was observed and was correlated to the amount of the catalyst employed, evidencing the effect of the irradiation doses. Finally, the regeneration of the Pd-based catalyst showed promising results after γ-irradiation, notably with a partial recovery of the initial catalytic performance after -irradiation. Meanwhile, the Ru-based catalyst, although generally not performing well, showed increased activity compared to the fresh catalyst upon -irradiation

Au cours des dix dernières années, la production et la consommation des plastiques ont largement augmenté dans le monde en raison de la diversité des applications qui concernent l’emballage, l’agriculture, l’automobile ou encore la construction. Près de 350 millions de tonnes de plastiques ont été produits dans le monde en 2017 dont environ 65 millions de tonnes en Europe générant une quantité de déchets de plus de 27 millions de tonnes. La valorisation de ces déchets par recyclage mécanique ou par incinération constitue aujourd’hui les solutions privilégiées mais présentent un certain nombre de limitations. Le recyclage chimique par pyrolyse thermique et catalytique apparait donc comme une alternative intéressante. Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse ont été focalisés sur l’étude de la pyrolyse des plastiques les plus utilisés dans les emballages et en particulier du polyéthylène (PE), du polypropylène (PP), du polystyrène (PS) et du polyéthylène téréphtalate (PET). La décomposition thermique des polymères vierges et d’un mélange modèle représentatif des déchets plastiques a été étudiée à deux échelles (mg par analyse thermogravimétrique et g à l’aide d’un réacteur de Laboratoire de pyrolyse flash). Le rendement en fraction liquide ainsi que sa composition ont été analysés dans le but d’étudier les interactions potentielles entre polymères dans le mélange modèle. Il a été montré que l’interaction entre les polymères conduit à une accélération du procédé et favorise la formation d’aromatiques. L’utilisation d’un catalyseur de type zéolithe (ZSM-5) lors de la pyrolyse catalytique du PE, polymère le plus utilisé dans l’emballage, a ensuite été envisagée. Nous avons montré que cela conduit à une distribution de produits plus restreintes. La quantité de catalyseur a été optimisée et l’effet de l’acidité de la ZSM-5 étudié. Ces travaux ont permis de conclure que la ZSM-5 la plus acide favorise la formation de composés aromatiques et spécifiquement de produits possédant de 6 à 12 carbones (coupes C6 à C12). La désactivation et la régénération de la ZSM-5 au cours et après pyrolyse ont également été étudiées. L’efficacité de la régénération du catalyseur après plusieurs cycles d’utilisation a été démontrée. Enfin, la synthèse de différents catalyseurs présentant des structures et des acidités spécifiques a été envisagée. Il a été prouvé que ces paramètres jouent un rôle primordial dans le rendement en phase liquide ainsi que dans la sélectivité des réactions de décomposition du PE
Over the past ten years, the production and consumption of plastics have grown significantly around the world due to their uses in a wide range of applications including packaging, agriculture, automotive or construction. In 2017, 342 million tons of plastics were produced worldwide among them around 65 million tons in Europe. The valorization of plastic waste by mechanical recycling or incineration are widely used but do not constitute a long-term solution. Thermal as well as catalytic pyrolysis appears as an attractive alternative. The research carried out in this PhD work focused on pyrolysis of plastics used in packaging such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and polyethylene terephthalate (PET). The thermal decomposition of virgin polymers and of a defined model mixture representative of plastic waste were studied by thermogravimetric analysis and flash pyrolysis. The quantity of each phases (gas, liquid, solid) were determined and the composition of the liquid phase analyzed. It was demonstrated that, within the model mixture, interaction between the polymers occurs leading to accelerate the decomposition process and to favor the formation of aromatic compounds. The use of zeolite (ZSM-5) as a catalyst for the pyrolysis of polyethylene, the most commonly used plastic in packaging, lead to a narrower distribution of pyrolysis products. The amount of catalyst was optimized and the effect of its acidity was studied. The most acidic ZSM-5 promotes the formation of aromatics and specifically products between C6 and C12 are obtained. The deactivation and regeneration of ZSM-5 respectively before and after pyrolysis was also investigated. The effectiveness of catalyst regeneration after several cycles of use was demonstrated. Finally, several catalysts with defined structure and acidities were synthesized. It was thus possible to conclude that both parameters play an important role in the composition and selectivity of the pyrolysis process

Le dihydrogène (H2) se présente comme le futur vecteur énergétique pour une économie basée sur des ressources propres et respectueuses de l'environnement. Il est le combustible idéal de la pile à combustible régénérative constituée de deux entités : un électrolyseur pour sa production, et une pile à combustible pour sa conversion directe en énergie électrique. Ce système présente l'avantage d'être compact et autonome. Cependant, l'amélioration de l'activité catalytique des matériaux, leur stabilité et l'élimination de métaux nobles dans leur composition sont nécessaires. Des catalyseurs bifonctionnels à base de métaux de transition associés au graphène ont alors été synthétisés. L'interaction oxyde-graphène a été étudiée sur un catalyseur Co3O4/NRGO. À faible teneur en cobalt, l'interaction entre les atomes de cobalt de l'oxyde et les atomes d'azote greffés sur les plans de graphène a été observée par voltammétrie cyclique. Cette interaction est responsable d'une diminution de la taille des nanoparticules de cobaltite et de l'activité de celles-ci vis-à-vis de la réaction de réduction du dioxygène (RRO). La substitution du cobalt par le nickel dans des structures de type spinelle (NiCo2O4/RGO) obtenu par voie solvothermale, a permis d'améliorer les performances électrocatalytiques vis-à-vis de la RRO et de la RDO. Ce matériau et un autre de type Fe-N-C préparé en collaboration avec un laboratoire de l'Université Technique de Berlin ont servi de cathode dans des études préliminaires réalisées en configuration pile à combustible alcaline à membrane échangeuse d'anion (SAFC)
Hydrogen, as an environmentally friendly future energy vector, is a non-toxic and convenient molecule for regenerative fuel cell, which connects two different technologies: an electrolyzer for H2 production, and a fuel cell for its direct conversion to electric energy. This kind of system possesses many advantages, such as lightness, compactness and more autonomy. However, improvement of activity and durability of electrode materials free from noble metals in their composition is needed. Thereby, bifunctional catalysts composed of transition metals deposited onto graphene-based materials were synthesized. The interaction between the metal atom of the oxide and the graphene doped heteroatom in the Co3O4/NRGO catalyst was investigated physicochemically. With a low cobalt loading, the interaction between cobalt and nitrogen was characterized by cyclic voltammetry, which revealed that it was responsible for decreasing the oxide nanoparticle size, as well as increasing the material activity towards the oxygen reduction reaction (ORR). The substitution of Co by Ni in the spinel structure (NiCo2O4/RGO) obtained by solvothermal synthesis, allowed the enhancement of the electrocatalytic performances towards the ORR and OER. Moreover, this catalyst as well as another material prepared in collaborative program with a lab from Technical University of Berlin were used as cathode in preliminary studies undertaken on solid alkaline fuel cell (SAFC)