Développement de catalyseurs à base d’oxydes mixtes pour la valorisation du bioéthanol en butanol

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
  

Référence

SL-DES-24-0067  

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Développement de catalyseurs à base d’oxydes mixtes pour la valorisation du bioéthanol en butanol

Contrat

Thèse

Description de l'offre

La production de biobutanol à partir de bioéthanol via la réaction de Guerbet est un processus important pour améliorer la valorisation de la biomasse en biocarburants de nouvelle génération. L’objectif de cette thèse est de développer de nouveaux catalyseurs à base d’oxydes mixtes qui permettent cette réaction en phase liquide. La formulation de départ est l’oxyde mixte CuMgAl de type hydrotalcite. Des substitutions partielles ou totales dans les sites Cu et Al par Ni et/ou Co et Ce et/ou La respectivement seront étudiées. Une modulation de la microstructure sera également étudiée en synthétisant ces oxydes à partir de différentes voies de synthèse (NPG, alginate, ….). Une fois synthétisés les oxydes seront caractérisés par des méthodes classiques DRX, MEB, BET/BJH, ATG, MET haute résolution, mais aussi par TDP de NH3 et CO2 dans le but de déterminer la quantité de sites acides et basiques. Les catalyseurs synthétisés seront alors testés dans la réaction de Guerbet de l'éthanol en phase liquide, en réacteur batch, les produits étant analysés par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution pour déterminer les taux de conversion d’éthanol mais aussi la sélectivité de la conversion en butanol. Après un premier screening, des études cinétiques complètes seront réalisées sur les 2 ou 3 formulations les plus prometteuses en faisant varier l’ensemble des paramètres (température, quantité de catalyseurs, absorbeur d’humidité, …). Des caractérisations post-réactions seront réalisées pour étudier d’éventuelles désactivations des catalyseurs par des phénomènes de cokage. Enfin il sera envisagé de mettre au point un procédé en continu afin de pallier les inconvénients d’un procédé batch discontinu.

Université / école doctorale

Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier

Localisation du sujet de thèse

Site

Marcoule

Critères candidat

Formation recommandée

Chimie (minérale, organique, analytique), catalyse et Matériaux

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2024

Personne à contacter par le candidat

6F4DAC00A3CE4224BFDA0AFF9060BD02@ts.com

Tuteur / Responsable de thèse





En savoir plus