Synthèse de zéolithes a gradient de Si/Al et leur utilisation en adsorption, séparation et catalyse

Les zéolithes sont des aluminosilicates cristallins et microporeux. La porosité parfaitement contrôlée et la présence de charges dues à la présence de l'aluminium dans la charpente confère à ces matériaux des propriétés particulières qui donnent lieu à des applications très diverses (échange ionique, séparation, adsorption, catalyse). Ces matériaux commencent à être employés de plus en plus dans des procédés industriels en présence d’eau et de la température. Pour cela il est nécessaire d’avoir un matériau actif et stable dans des conditions hydrothermales. Le site actif dans une zéolithe est en général un acide Bronsted, crée par la présence de Al dans sa structure, pour lequel existe une forte compétition entre l’eau et les molécules d’intérêt. Il est nécessaire de préparer des cristaux de zéolithes présentant une barrière diffusionnelle par rapport à l’eau tout en permettant un accès facile aux molécules d’intérêt aux sites actifs.
La présente thèse a pour objectif d’une part l’obtention de zéolithes actives et stables dans des conditions hydrothermales par la création d’un gradient de composition Si/Al, et la compréhension des conditions de cette obtention. L’approche visée associe la synthèse, la caractérisation et le test des matériaux obtenus.
Au travers de cette thèse, le candidat aura acquis une solide formation en synthèse et post-traitement des zéolithes ainsi qu’en caractérisation de solides poreux cristallisés. De plus il sera confronté au problématiques de l’évaluation de tels solides dans des applications de séparation et catalyse.

Mots clefs: zéolithes, gradient de composition

Directeur de thèse    Dr., TUEL Alain, Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon, IRCELYON, ORCID : 0000-0001-7610-4074
Ecole doctorale    ED206 - Ecole doctorale Chimie, Procédé, Environnement, https://www.universite-lyon.fr/recherche/doctorat/ecoles-doctorales/ed-206-chimie-procedes-environnement-4399.kjsp
Encadrant IFPEN    Dr., HARBUZARU Bogdan Vasile, Département : Génie des matériaux divisés, bogdan.harbuzaru@ifpen.fr, ORCID : 0000-0001-9063-1874
Localisation du doctorant    - IFP Energies nouvelles, Lyon, France - IRCELyon, Lyon, France
Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2021 
Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil Malmaison, France
Qualifications    Master Recherche Chimie
Connaissances linguistique    Bonne maîtrise de l’anglais, français souhaitable
Autres qualifications    techniques de caractérisation: DRX, MEB, physisorption de N2, MAS NMR.