Conclusion et stratégie expérimentale

La synthèse bibliographique présentée au cours de ce chapitre a permis de montrer le bénéfice des approches modèles (théoriques ou expérimentales) dans la compréhension de la genèse et de la structure de la phase active des catalyseurs d’hydrotraitement. En outre, l’influence du support oxyde sur la formation de la phase active et sur sa réactivité a pu être révélé. De nombreuses études expérimentales dites de « science des surfaces » ont été réalisées en conditions UHV sur des substrats modèles métalliques ce qui facilite l’utilisation de techniques de caractérisation spécifiques (STM, LEED, PM-IRRAS). La morphologie triangulaire ou hexagonale des feuillets de MoS2 a notamment pu être observée par STM à l’échelle atomique grâce à l’utilisation d’un substrat d’or Au 111 .

L’utilisation de substrats métalliques inertes ne permet cependant pas de prendre en compte l’effet du support sur la phase active, largement documenté dans le domaine. Pour étudier les effets du support, il est donc nécessaire d’isoler les différentes faces cristallographiques du support oxyde en utilisant des surfaces modèles d’oxyde parfaitement définies.

D’autre part, dans une large majorité d’études de science des surfaces, le dépôt du précurseur métallique a été réalisé sous UHV ce qui s’éloigne des conditions industrielles où l’imprégnation en phase aqueuse est utilisée. Cette étape de la synthèse sous UHV ne permet pas d’intégrer l’interface oxyde/solution qui joue un rôle important sur la genèse des interactions entre la phase active et le support.

L’objectif majeur de ce travail est donc d’étudier les interactions précurseur-support oxyde au niveau moléculaire au travers de catalyseurs modèles d’HDS MoS2/-Al2O3) tout en s’approchant au mieux des conditions de synthèse industrielles en phase aqueuse. Des monocristaux d’alumine de quatre orientations différentes ont été choisis comme support modèles, car : i) ils présentent des similitudes en termes de groupement de surface et de structure de surface avec l’alumine  et ii) ils sont disponibles commercialement ce qui n’est pas le cas de l’alumine .

Les catalyseurs modèles seront préparés selon deux voies de synthèse différentes en phase aqueuse ; i) une première voie très modèle où le dépôt du précurseur se fera par adsorption à l’équilibre, ii une seconde voie où le précurseur métallique sera déposé par imprégnation pour s’approcher des conditions usuelles de synthèse.

45 Une fois les catalyseurs oxyde obtenus, ils seront sulfurés à différentes température dans un mélange conventionnel H2S (15%)/H2. Au cours de ces différentes étapes de synthèse, les catalyseurs seront caractérisés par des techniques d’analyse de surface XPS, GI-EXAFS, ToF-SIMS) et de microscopie (AFM, MET) afin d’étudier l’effet du support sur la formation et l’orientation de la phase active.

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