De la formulation catalytique
vers le catalyseur mis en forme

Exemples d'études réalisées

Ci-dessous, vous trouverez différents exemples de réalisations effectuées sur les appareils installés dans le périmètre du pôle technologique UPCAT.

Exemples d'études réalisées sur la plateforme technologique UPCAT

La silice mésoporeuse ordonnée de type SBA-15 présente un grand intérêt pour diverses applications, en raison de ces nombreuses propriétés texturales et structurales : une haute surface spécifique, la taille de pores ajustable et une bonne stabilité hydrothermale. La surface est enrichie en groupements silanols qui permettent la modification de l’environnement par le greffage de nombreuses fonctions acides ou basiques.

Une des applications les plus connues du SBA-15, est son utilisation comme support pour la préparation des matériaux catalytiques par le dépôt de sites actifs tels que des métaux et/ou oxydes métalliques. Le SBA-15 est également utilisé comme matrice pour la préparation des supports structurés d’oxydes par la technique du réplique inverse.

Protocole : Pour la préparation du SBA-15, le réacteur Ready de capacité de 10L a été utilisé pour synthétiser 185 gr de poudre de silice mésoporeuse (voir photo).

La physisorption d’azote et la microscopie électronique à haute résolution ont été utilisées, pour évaluer les propriétés structurales et texturales du solide obtenu. Les résultats ont montré l’obtention d’une structure mésoporeuse ordonnée du SBA-15 avec une distribution uniforme de la taille des pores (voir photo).

Préparation et mise en forme de MOF UiO-66-NH2

Contexte :  Les polymères poreux de coordination, ou MOFs, sont une classe de matériaux poreux présentant une importante surface spécifique et de vastes possibilités de fonctionnalisation, en faisant des candidats très prometteurs pour des applications en adsorption et en catalyse. En particulier, le MOF UiO-66-NH2 présente d'excellentes performances pour le stockage du méthane ou le piégeage du diiode.

En collaboration avec l'IRSN et l'équipe MATHYB-UCCS, le pôle UPCAT a permis la préparation de lots de granules de MOF UiO-66-NH2 sans liant, présentant une surface spécifique supérieure à la poudre telle quelle. Bien que leur résistance mécanique soit faible (< 1 N), ces granules ont pu être utilisés pour la capture de radionucléides dans des conditions proches d'un accident nucléaire et sans relarguage observé.

Protocole : A l'aide d'un autoclave en Hastelloy 316L de 8 L, 110 g de MOF UiO-66-NH2 ont été produits sous conditions hydrothermales, représentant un rendement matière de 86 %. La poudre a été transférée dans un granulateur haute-vitesse, et la granulation a été réalisée par pulvérisation d'un mélange eau/éthanol. Après tamisage et séchage, 60 g de granules d'une taille comprise entre 0.5 et 1.4 mm ont été obtenus.

Plus d'informations dans l'article publié dans Journal of Hazardous Materials.