| Libellé du cours : | Concepts et Applications de Catalyse Hétérogène |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Monsieur CHRISTOPHE DUJARDIN |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0 |
| Grille des résultats : | Grade de A à F |
| Code et libellé (hp) : | ENSCL_CI_M7_4_2_2 - Catal. hétéro. appliq. indust. |
Equipe pédagogique
Enseignants : Monsieur CHRISTOPHE DUJARDIN / Madame ANNE-SOPHIE MAMEDE
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Cet enseignement (cours et TD) aborde les principes fondamentaux de la catalyse hétérogène : i) Définitions et mode d’action d’un catalyseur hétérogène, ii) Adsorption – application à la mesure de la surface d’un solide divisé (isotherme de physisorption) et à la caractérisation de la phase active métallique de catalyseurs supportés (chimisorption) et iii) Notions sur les transferts de matière (diffusion extra et intra-granulaire) et sur la préparation et mise en œuvre des catalyseurs solides. Dans la seconde partie, nous montrons comment l’utilisation des catalyseurs hétérogènes a permis de relever de nombreux challenges dans des domaines importants tels que la dépollution ou la production d'énergie. Au travers de ce cours, nous abordons les différentes fonctionnalités chimiques mises en œuvre dans les applications catalytiques. Des exemples de configurations de procédés montrent comment agencer le procédé et le catalyseur pour répondre à des problématiques spécifiques à chaque application (cinétique, thermodynamique, désactivation).
Objectifs pédagogiques
A l’issue de ce cours, l’étudiant(e) doit : 1/ Connaître et comprendre le mode de fonctionnement optimal d’un catalyseur hétérogène 2/ Interpréter qualitativement une isotherme de physisorption et l’exploiter avec la méthode adéquate (Langmuir ou BET) pour la détermination de la surface spécifique d’un solide divisé 3/ Interpréter une isotherme de chimisorption (mode associatif et dissociatif) pour déterminer les propriétés texturales d’un catalyseur métallique supporté (surface spécifique métallique, taille des particules métalliques et dispersion). 4/ définir les différents types de fonctionnalités en catalyse hétérogène 5/ choisir des techniques de caractérisation des propriétés chimiques 6/ comprendre l’agencement des procédés industriels catalytiques en fonction des spécificités de la réaction et de sa désactivation 7/ prédire dans un ensemble de réaction l’ordre d’apparition des réactions et leur conséquence sur les procédés associés
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: Evaluation finale écrite d’1h30
Ressources en ligne
Fascicule de cours et d’exercices d’application (également disponible sur Moodle)
Pédagogie
6.7h de cours (5 séances d’1h20) et 4h de TD (3 séances d’1h20 par tiers de promo) Fascicule de cours et d’exercices d’application (également disponible sur Moodle) Plan de cours de la seconde partie : Chapitre 1 – Contexte et notions liées à la catalyse industrielle Chapitre 2 – Catalyse acide industrielle Chapitre 3 – Catalyse industrielle par les métaux Chapitre 4 – Autres catalyses industrielles Les chapitres 2, 3 et 4 abordent le principe de synthèse des catalyseurs hétérogènes, la caractérisation de la fonction catalytique (acide de Lewis/Bronsted, site métallique, OSC) ainsi que des exemples d’utilisation industrielle en soulignant la spécificité du procédé.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 15 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 8 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
Connaissances acquises en Thermodynamique, cinétique, synthèse de matériaux inorganiques