Activité et stabilité de catalyseurs métalliques supportés sur oxydes

THESE
Pour l'obtention du Grade de
DOCTEUR DE L'UNIVERSITE DE POITIERS
(Faculté des Sciences Fondamentales et Appliquées)
(Diplôme National – Arrêté du 7 août 2006)
Ecole Doctorale : Sciences pour l’Environnement Gay Lussac
Secteur de Recherche : Chimie physique, théorique et analytique
Présentée par
Sylvain KEAV
Maître ès Sciences
A CTIVITE ET S TABILITE DE CATALYSEURS METALLIQUES
SUPPORTES SUR OXYDES TESTES EN O XYDATION V OIE H UMIDE DU P HENOL
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Directeur de thèse : Jacques BARBIER Jr.
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Soutenue le 27 octobre 2010 devant la Commission d'Examen
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JURY
Rapporteurs :
Claude DESCORME, Chargé de Recherches CNRS, IRCELYON, Villeurbanne
Georges JANNES, Professeur, INSTITUT MEURICE, Bruxelles
Examinateurs :
Jacques BARBIER Jr., Maître de Conférences, LACCO, Poitiers
Daniel DUPREZ, Directeur de Recherches CNRS, LACCO, Poitiers
Pascal GRANGER, Professeur, UCCS, Lille
Charles KAPPENSTEIN, Professeur, LACCO, Poitiers

Table des matières

Table des matières
Introduction générale 1
C HAPITRE I : E TUDE BIBLIOGRAPHIQUE
3
A - Les procédés de traitement des eaux ........................................................... 3
A - I. Contexte ........................................................................................................................... 3
A - II. Le traitement biologique .............................................................................................. 4
A - III. L’incinération .............................................................................................................. 4
A - IV. Les procédés physiques ............................................................................................... 4
A - V. Les procédés d’oxydation en phase aqueuse ............................................................... 5
A - V - 1. Les procédés chimiques classiques .................................................................... 6
A - V - 2. Les procédés d’oxydation électrochimique ....................................................... 6
A - V - 3. Les Procédés d’Oxydation Avancés .................................................................. 6
A - V - 3 - 1. Oxydation par l’ozone .............................................................................. 6
A - V - 3 - 2. Oxydation par le peroxyde d’hydrogène .................................................. 7
A - V - 3 - 3. La photocatalyse ....................................................................................... 8
A - VI. Les procédés d’Oxydation Voie Humide ................................................................... 9
A - VI - 1. L’Oxydation Voie Humide Thermique ............................................................ 9
A - VI - 1 - 1. Principe ................................................................................................... 9
A - VI - 1 - 2. Historique .............................................................................................. 10
A - VI - 1 - 3. Limites ................................................................................................... 11
A - VI - 2. L’Oxydation Voie Humide Supercritique ...................................................... 11
A - VII. L’Oxydation Voie Humide Catalysée ..................................................................... 12
A - VII - 1. Les catalyseurs d’OVHC ............................................................................... 12
A - VII - 1 - 1. Les catalyseurs homogènes .................................................................. 12
A - VII - 1 - 2. Les catalyseurs hétérogènes ................................................................. 13
A - VII - 1 - 2 - 1. Les oxydes métalliques ................................................................ 13
A - VII - 1 - 2 - 2. Les métaux nobles supportés ....................................................... 15
A - VII - 1 - 2 - 3. Les catalyseurs à base de carbone .............................................. 15
A - VII - 2. Désactivation des catalyseurs ........................................................................ 16
A - VII - 2 - 1. Lixiviation ............................................................................................ 16
A - VII - 2 - 2. Frittage des particules .......................................................................... 18
A - VII - 2 - 3. Dépôt carboné ...................................................................................... 19
A - VII - 2 - 4. Suroxydation du catalyseur .................................................................. 21