Academic literature on the topic 'Excès d'azote'

Le phosphore en agriculture constitue à la fois une ressource limitée et une source potentielle de pollution lorsqu'il est utilisé en excès comme fertilisant. Les systèmes d'élevages jouent un rôle particulièrement important dans les flux de phosphore, les déjections animales contribuant à l'échelle nationale à près de la moitié des apports sur les sols, avec une forte variabilité selon les régions. Les produits animaux contribuent aussi largement à la couverture des besoins pour l'alimentation humaine en apportant près de 60 % du phosphore total de la ration moyenne des Français. L'efficacité de rétention du phosphore par les animaux est très variable selon les espèces. La plus élevée est obtenue chez le poulet standard, suivi du porc, du poulet label rouge et de la vache laitière, les poules pondeuses et les vaches allaitantes présentant des efficacités plus faibles. Toutefois, à l'échelle du système de production, les pressions en phosphore organique sont plus faibles pour les élevages de ruminants qui disposent de plus de surface d'épandage. Ces dernières années l'amélioration des connaissances des besoins et de l'utilisation digestive du phosphore ont permis de réduire fortement les apports en phosphore et les rejets, avec pour les animaux monogastriques l'effet additionnel de l'utilisation de phytases. Les pertes de phosphore vers l'environnement étant limitées, comparativement aux pertes d'azote, il est théoriquement possible d'atteindre des valeurs très élevées d'efficacité d'utilisation du phosphore dans les systèmes agricoles, mais ceci nécessite un parfait recyclage du phosphore des déjections animales et de celui des coproduits animaux.

Des catalyseurs à base d’or supporté sur TiO2, γ-Al2O3, CeO2 et CeO2-ZrO2 ont été préparés par les méthodes de dépôt-précipitation à l’urée et d’imprégnation à humidité naissante suivi d’un lavage à l’ammoniaque. Leurs performances ont été évaluées dans la réaction de réduction catalytique de NO par le propène, en présence d’un excès d’oxygène. Les caractérisations réalisées par spectroscopies XANES, EXAFS et XPS ont montré qu'après calcination à 500°C, l’or est réduit à l’état de nanoparticules métalliques (2-3 nm) pour les catalyseurs Au/TiO2 et Au/Al2O3 et qu’il est stabilisé sous forme Au3+ pour Au/CeO2 et majoritairement Aux+ (x = 1, 3) pour Au/CeO2-ZrO2. L’activité et la sélectivité en réduction de NO dépendent de la nature du support et de l’état d’oxydation de l’or. En effet, les échantillons Au/CeO2 et Au/CeO2-ZrO2 contenant de l’or cationique après calcination et de l’or métallique après réduction, présentent une fenêtre d’activité à basse température (200-250°C, conversion maximale de NO de 25-30%) alors que les catalyseurs Au/Al2O3 et Au/TiO2, contenant de l’or métallique quel que soit le traitement d’activation, sont actifs à plus haute température (350-450°C, conversion maximale de NO de 25%). La sélectivité en N2 est supérieure pour les échantillons contenant de l’or métallique (70-100%), quel que soit le support, par rapport à ceux contenant de l’or cationique (30-60%). Les domaines de température d’activité en réduction de NO sont liés, d’une part aux capacités des catalyseurs à activer le propène tout en limitant sa combustion en CO2, et d’autre part à leur activité en oxydation de NO en NO2.

L'objectif du travail est l'étude de systèmes catalytiques actifs pour le traitement des NOx présents dans les gaz d'échappement automobile en mélange pauvre. Les performances d'un catalyseur à base de Pt/Mn/CeO2 ont été comparées à celles d'un catalyseur commercial à base de Pt/TiO2/Ba/Al2O3 sur un réacteur d'évaluation simulant le fonctionnement d'un moteur "mélange pauvre". Ces 2 catalyseurs ont présenté à l'état frais de bonnes performances d'abattement des NOx à 350ʿC et 450ʿC (> 95% pour des cycles mélange pauvre ' mélange riche). A l'état vieilli, le catalyseur commercial a obtenu de meilleurs résultats pour la conversion des NOx. La cérine seule ainsi que l'ajout de Pt et/ou Mn au support cérine ont ensuite été étudiés par spectrométrie de masse et IRTF pour caractériser (nature, dénombrement) les espèces NOx adsorbées mises en jeu dans le procédé. Il a été montré que le support Mn/CeO2 permet de stocker une grande quantité de NOx au dessus de 250ʿC qui est la température prévue pour les véhicules en "mélange pauvre" : 165æmol/g de NOx adsorbés dans le cas de l'adsorption de 0,5%NO/1,75%O2/He à 350ʿC. Le NO est alors fortement adsorbé sous forme de plusieurs espèces nitrates (NO3ads) : chélate, pontée et ion NO3ads- libre. Ces espèces sont formées par l'intermédiaire d'espèces nitrites (NOxads, x=1 ou 2) : chélate et pontée. L'ajout de manganèse a augmenté fortement la capacité de stockage de la cérine. Le platine a favorisé la désorption des NO3ads et la réduction des NOx en N2. Les étapes d'adsorption des réactifs (NO et CO) ont ensuite été caractérisées à l'aide d'un modèle d'adsorption par la mesure de leur chaleur d'adsorption sur des métaux nobles, paramètre impliqué dans la réaction NO/CO. Sur un catalyseur modèle 2,9%Pt/Al2O3, les chaleurs d'adsorption du CO et du NO linéairement adsorbés sur le Pt sont respectivement E0 = 206 kJ/mol et 135 kJ/mol (à = 0) et E1 = 110 kJ/mol et 110 kJ/mol (à = 1).

Ce travail s'inscrit dans un contexte de haute technologie. Il concerne le comportement des aciers alliés, nitrurés par voie gazeuse à 520°C, en matière de mécanismes de nano-précipitation et leur incidence sur le durcissement. La caractérisation des précipités nanométriques a été réalisée par METHR et nano-sonde EDX, complétée par les calculs thermodynamiques de phases, à l'aide du logiciel Thermo-Calc. L'étude réalisée sur des alliages binaires (Fe-Cr) et ternaires (Fe-Cr-C) nitrurés, a permis de proposer une nouvelle explication concernant l'excès d'azote : la précipitation de nitrures mixtes (Fe,Cr)N. Les rôles du chrome et de la microstructure initiale sur le durcissement ont également été déterminés et les mécanismes de précipitation expliqués. Les investigations entreprises sur une dizaine d'aciers industriels nitrurés ont confirmé que le chrome et l'aluminium sont les éléments d'alliage les plus influents sur le durcissement. La caractérisation des aciers industriels 32CrMoV13 et 30CrAlMo6. 12 a mené à l'identification du rôle de ces deux éléments et de la microstructure initiale, sur les mécanismes de précipitation, et leur impact sur le durcissement. L'excès d'azote, mis en évidence systématiquement sous la surface, est lié à la précipitation de nitrures mixtes (Fe,Cr,Al,Mo,Mn,V)N et de nitrures de fer, en présence d'Al. Il a été démontré que les plaquettes nanométriques MN sont essentiellement responsables du durcissement. En ce qui concerne les applications industrielles, cette étude a conduit à l'optimisation de la composition des aciers industriels de nitruration, afin de réduire les cycles thermochimiques, tout en conservant les propriétés mécaniques
This work deals with high tech industries. It concerns the behavior of gas-nitrided (520°C) alloyed steels, in terms of nano-precipitation mechanisms, with incidence on hardening. Nano-precipitates characterization was performed by HRTEM and nano-probe EDX, complemented by thermodynamic phases calculations, with the help of Thermo-Calc software. The study carried out on nitrided binary (Fe-Cr) and ternary (Fe-Cr-C) alloys, allowed to propose a new explanation about nitrogen excess: nitrides (Fe,Cr)N precipitation. Chromium and initial microstructure effects on hardening were determined, and precipitation mechanisms explained. Investigations conducted on about 10 nitrided industrial steels, confirmed that chromium and aluminium are the most influent alloying elements on hardening. The 32CrMoV13 and 30CrAlMo6. 12 industrial steels characterization resulted in identifying the role of those elements and the one of initial microstructure on precipitation mechanisms, and their impact on hardening. Nitrogen excess, systematically pointed out above the surface, is related to (Fe,Cr,Al,Mo,Mn,V)N mixed nitrides and iron nitrides (in presence of Al) precipitation. It was demonstrated that nanometric platelets MN are mainly responsible for hardening. Concerning industrial application, this study led to optimize the nitrided industrial steels composition, in order to reduce thermochemical cycles, while keeping mechanical properties

L'objectif de cette étude est d'élaborer le mécanisme de réduction catalytique sélective des oxydes d'azote en excès d'oxygène sur oxydes métalliques. Ce travail de recherche s'inscrit dans une priorité industrielle très forte : la mise au point d'un catalyseur actif et sélectif pour l'élimination des NOx émis d'une part par les moteurs Diesel et d 'autre part par les moteurs Essence fonctionnant en mélange pauvre. La spectroscopie infrarouge couplée à la spectrométrie de masse permet une détection in situ des espèces adsorbées et de celles de la phase gaz. L'étude de la réaction C3H6 + NO +O2 sur les catalyseurs Ga2O3-AlO3, In2O3-Al2O3, Zn0. 3Al2Oz à différentes températures a ainsi mis en évidence, en régime stationnaire, des espèces azotées de surface : cyanure, isocyanate et acrylamide. Une étude en régime pulsé, détaillée sur le catalyseur Ga2O3-Al2O3, mécanisme "indirect", à cinétique plus lente, qui interviendrait à température plus faible. Pour proposer un schéma précis de ces deux mécanismes, nous avons procédé à des études complémentaires faisant intervenir d'autres catalyseurs : en utilisant des catalyseurs contenant de l'argent et en substituant l'éthanol au propène, la formation des espèces isocyanates et la production de N2 ont été exaltées.

Le but de cette etude est d'atteindre une meilleure comprehension du mecanisme de la reduction catalytique selective (rcs) des oxydes d'azote en exces d'oxygene par un hydrocarbure, sur un catalyseur modele pt/sio 2 (le support silice est inactif). Cette catalyse deno x trouve son application dans la depollution des gaz d'echappement des moteurs diesel. Le point fort de notre etude est la possibilite d'analyser simultanement les especes observees sur la surface du catalyseur (par ir) et celle de la phase gaz (par sm et ir) dans des conditions reactionnelles realistes. Une etude en regime continu montre que le platine reste en partie reduit malgre l'exces d'oxygene. La conversion deno x presente une courbe en cloche non seulement en fonction de la temperature, mais egalement de la concentration en oxygene. L'oxydation totale du propene est atteinte a l'optimum de conversion deno x. En deca de ce point, qui correspondrait a la stchiometrie redox reelle sur la surface, des composes c xh yo z migrent et s'accumulent sur le support. Notons egalement que no 2 n'est pas un intermediaire de la reaction. Une methode d'etude nouvelle en regime pulse (ajout de pulses de l'un des reactifs) nous a permis de cerner le mecanisme reactionnel. Les differences d'efficacite entre hydrocarbures dependent de leurs forces d'adsorption, de leurs vitesses d'oxydation sur pt et de l'effet d'ecran qu'ils sont capable d'opposer a l'adsorption des oxydants. Si l'on neutralise ces parametres, la reduction des no x n'est plus fonction que du pouvoir reducteur de l'hydrocarbure. Nous proposons donc un modele dans lequel l'hydrocarbure reduit les sites platine (elimine o a d s) et les protege de l'adsorption de o 2, sites sur lesquels no se dissocie avec recombinaison en n 2 et n 2o. L'adsorption plus facile de o 2 sur les ilots de pt reduits les plus importants implique une selectivite forte en n 2o. Un deuxieme mecanisme, tres minoritaire, impliquerait une reaction entre no et un intermediaire c xh yo z.