Academic literature on the topic 'Oxydes de manganèse – Synthèse'

L'origine et le mécanisme de l'augmentation de la concentration en manganèse dans l'eau de la nappe phréatique de Beaucaire ont été recherchés afin d'orienter le choix d'un procédé de démanganisation adapté aux conditions du site. L'aquifère est caractérisé par son déficit en oxygène et par la présence de dépôts d'oxyde de manganèse (Mn(IV)) sur les sédiments. Dans ces conditions la microflore utilise les oxydes de manganèse conne accepteur final d'électrons (démontré dans les expériences in vitro) et le manganèse réduit passe alors en solution. Lors des essais d'application du procédé Vyredox le potentiel d'oxydoréduction de la nappe augmente et la concentration en manganèse dissous diminue. Rien n'indique une précipitation du manganèse et donc un colmatage à la périphérie de la partie oxygénée de la nappe.

Amine oxides, 1, 5, 10, 15, 21, 23, when treated by lithium diisopropylamide undergo deprotonation. Monodeprotonation gives rise either to secondary amines and benzaldehyde resulting from the hydrolysis of an intermediate immonium (I) or to hydroxylamines via a Stevens-like rearrangement observed for the first time on an amine oxide. Double deprotonation gives an immonium ylid (Y) which, depending upon the structure of the initial tertiary amine yields either "head to head" piperazines (biradical-like behavior of (DD)) or aziridines. The immonium ylid (Y5) derived from trimethylamine oxide, whose formation and reactivity are reported for the first time, has the remarkable property of undergoing cycloaddition reactions with unactivated olefins, leading to a new and efficient synthesis of various pyrrolidines.

Une étude expérimentale concernant l'adsorption des métaux lourds Cu, Cd, Zn et Pb par des sédiments d'un cours d'eau pollué par des rejets industriels a été entreprise pour mettre en évidence l'importance de certains paramètres expérimentaux, notamment le pH, la masse de sédiments et la température. Elle a permis également d'analyser la nature des liens qui participent à la fixation des cations métalliques sur les différentes fractions sédimentaires déterminées selon la méthode de TESSIER et al. (1979) et d'interpréter les capacités d'adsorption relativement variables suivant la nature du métal. Les résultats confirment le rôle particulier des fractions réductible (oxydes de fer et de manganèse) et organique (substances humiques en particulier), dont les propriétés respectives d'échange d'ions et de complexation ont été souvent vérifiées. La capacité d'adsorption de ce sédiment a notamment pu être interprétée en termes d'isothermes d'adsorption en exploitant les modèles de Langmuir et de Freundlich et leurs équations linéarisées.

Abstract Nous avons examiné les possibilités de fixation des ions chromate sur une hydrotalcite de synthèse (Mg-Al-CO3) et son produit de calcination à 550ºC. Les différentes analyses physico-chimiques (diffraction des rayons X, analyse thermogravimétrique et composition chimique) ont permis d'une part d'établir la formule chimique du matériau de départ et d'autre part, de mettre en évidence sa propriété de pouvoir se régénérer après calcination ménagée et formation des oxydes mixtes. La sorption d'ions chromate par le matériau préparé et par son produit de calcination a été étudiée. Nos résultats montrent que la cinétique de sorption est rapide (l'équilibre est atteint au bout de 20 minutes de contact) et que le phénomène dépend du pH. Le traitement, par le matériau calciné, de solutions contenant de 15 à 300 mg/l de Cr(VI) a donné de bons résultats. En effet, la comparaison des capacités de sorption pour les ions Cr(VI) de l'hydrotalcite calcinée avec d'autres phases LDHMg, Al montre bien la supériorité des propriétés sorptives des hydrotalcites calcinées d'où l'utilité de ces matériaux dans le domaine du traitement des eaux usées.

Trois systèmes A-Mn-O (A = alcalin et/ou alcalino-terreux) ont été explorés. Les phases, synthétisées par voie solide, ont été caractérisées par microscopie électronique et diffraction des rayons X et/ou des neutrons. Leurs propriétés électriques et magnétiques ont également été étudiées. Dans le système Na-Ca-Mn-O, le composé Ca1,8Na1,1Mn9O18 a été isolé. Il présente une structure tunnel dont la charpente Mn9O18 est similaire à celle du composé Na4Mn9O18. Cependant la localisation des cations calcium et sodium dans les tunnels est différente et l'examen de l'occupation de ces derniers a permis d'expliquer la raison du doublement du paramètre b par rapport à Na4Mn9O18. Dans le système Ba-Ca-Mn-O, deux nouvelles phases appartenant à la famille des pérovskites hexagonales ont été isolées : le polytype 16L, séquence d'empilement (hhhccc'cc)2 dans la notation de Jagodzinski, de composition Ba4Ca0,9Mn3,1O11,3, et le polytype 21L, séquence d'empilement (hhccc'cc)3, de composition Ba7Ca2Mn5O20. Les études structurales montrent que le calcium se trouve en environnement octaédrique et que le manganèse se trouve à la fois en coordination tétraédrique et octaédrique. Un fait remarquable de ces oxydes est la présence d'une partie du manganèse à un fort degré d'oxydation. Dans le cas du polytype 16L, la substitution partielle du manganèse par le chrome a également été réalisée. Cette substitution se fait exclusivement au niveau des sites tétraédriques.

En premier lieu, la synthèse de poudres de MnO2 a été réalisée par CP à 80°C sur Ti dans une solution aqueuse contenant MnSO4 et H2SO4. Les poudres de ε-MnO2 obtenues sont nanostructurées. Leur comportement électrochimique en milieu alcalin KOH (1 M) a été étudié par SIE après vieillissement par CV en utilisant une MEC. Les résultats ont montré i) que la réduction de MnO2 dans ce milieu se déroule en parallèle avec la réduction de O2 dissout et ii) que sa réactivité est influencée par le processus de vieillissement produit par CV ou fonction du temps d’immersion. Dans une seconde partie, un procédé d'électrosynthèse par CA a été utilisé pour développer une méthode d'élaboration hautement reproductible et rapide de films minces de MnO2 adhérents sur une électrode de carbone vitreux à partir de solutions aqueuses contenant MnSO4 et H2SO4. Les films obtenus ont un caractère nanostructuré résultant plutôt de la birnessite (-MnO2) que de -MnO2 révélé par Raman et DRX. En circuit ouvert, ils présentent une réponse potentiométrique dépendante du pH de façon évidente mais complexe. Le capteur pH ainsi produit a en effet montré un comportement non-Nernstien à une seule pente sur toute la gamme de pH 1,5-12 parcourue dans le sens croissant du pH ("trace"). En revanche, un comportement Nernstien à deux pentes a été observé pour une gamme de pH parcourue dans le sens décroissant ("re-trace"). Des expériences de SIE effectuées à une valeur de pH de 1,8 révèlent un mécanisme de sensibilité basé sur l'insertion de protons au moins aux valeurs de pH fortement acides. Ce mécanisme n’est pas altéré par la présence des interférents étudiés (K+, Ca2+, Cl- et Li+) à l’exception de Fe2+
In a first part, the synthesis of MnO2 powders was carried out by CP at 80 ° C on a titanium electrode in an aqueous solution containing MnSO4 and H2SO4. The ε-MnO2 powders obtained are nanostructured. The electrochemical behavior of such MnO2 powders in alkaline KOH (1 M) was investigated by EIS after aging of these powders by CV and EIS using the CME. The results showed that i) the reduction of MnO2 in this medium occurs in parallel with the reduction of dissolved oxygen and ii) that its reactivity is influenced by the aging of these powders produced by CV or function of immersion time. In a second part, an electrodeposition method based on chronoamperometry was used to develop a highly reproducible and fast elaboration method of adherent manganese dioxide thin films on a glassy carbon electrode from aqueous solutions containing MnSO4 and H2SO4. The resulting films were found to have a nanostructured character presumably due rather to birnessite (-MnO2) than to -MnO2, as suggested by their Raman and XRD signatures. They lead to modified electrodes that present an obvious although complex pH dependent potentiometric response when used in open circuit conditions. This sensor indeed showed a single slope non-Nernstian behaviour over the 1. 5-12 pH range for increasing pH direction (“trace”) whereas a two slope Nernstian behaviour was observed for decreasing pH direction (“re-trace”). EIS experiments carried out at a pH value of 1. 8 reveal a sensitivity mechanism based on a proton insertion process at least at highly acidic pH values. This mechanism is not altered by the presence of the studied interferents (K+, Ca2+, Cl- and Li+) with the exception of Fe2+

Dans les sédiments marins, la conversion de l'azote en diazote est traditionnellement supposée avoir lieu via le processus de nitrification-dénitrification bactérienne ou par l'oxydation anaérobie de l'ammonium (anammox). Mais, les faibles concentrations d'ammonium observées dans les sédiments riches en oxyde de manganèse suggèrent l'existence d'une voie alternative qui pourrait avoir lieu via un processus chimique. Parmi les oxydes de manganèse, la birnessite est la forme la plus existante dans les sols et les sédiments. C'est un oxyde lamellaire contenant à la fois du Mn (III) et du Mn (IV) dans sa structure et caractérisé par sa haute réactivité. Ce travail vise à mettre en évidence la nature de la réactivité de la Na-birnessite triclinique synthétisée par une méthode redox avec l'ammonium. Cette interaction était soupçonnée, dans des études antérieures, d'impliquer un mécanisme d'échange cationique seulement. La première partie de ce manuscrit est consacrée à la synthèse d'une birnessite pure via un processus redox. Le rapport Mn (VII): Mn (II) de 0,33 a été choisi et trois méthodes ont été utilisées consistant en un mélange rapide sous agitation vigoureuse de deux des trois réactifs et ensuite en l’ajout goutte à goutte du troisième. L'étude de paramètres réactionnels (ordre de mélange des réactifs, temps d'addition du troisième réactif, méthode de vieillissement, nature du cation utilisé et présence ou absence de l'oxygène dissous) a mis en évidence le rôle clé de l'oxygène dans la formation de la birnessite pure et un mécanisme de formation a été proposé. La deuxième partie a porté sur l'interaction de la Na-birnessite avec l'ammonium. L'étude de nombreux paramètres réactionnels (concentration initiale en ammonium, temps de contact, pH et température du milieu), en suivant à la fois les changements solides et liquides, a permis de démontrer que la birnessite n'agit pas seulement comme échangeuse cationique envers NH4+. En effet, l'analyse de surface réalisée par XPS a montré que les spectres N1s sont caractérisés par l'existence de deux environnements différents : un attribuable à NH4+ dans le domaine interfoliaire et le second à une espèce N chimisorbée. Des transformations structurales et chimiques ont été observées sur la birnessite avec un déficit de bilan massique d'azote. L’analyse des espèces en solution : NH4+, Na+, Mn2+, NO3- et NO2- et solides (état d'oxydation moyen de Mn, capacité d'échange cationique, teneur en azote solide et évolution de symétrie identifiée par DRX et FTIR) indique sans ambiguïté que NH4+ réagit chimiquement avec la birnessite
In marine and sediments, the conversion of combined nitrogen to dinitrogen is traditionally assumed to take place via the coupled bacterial nitrification-denitrification process or through the anaerobic ammonium oxidation (anammox). But, the low ammonium concentrations observed in the Mn-oxide rich sediments suggested the existence of an alternative pathway that might take place via a chemical process. Among manganese oxide, birnessite was found to be the most existing form in soils and sediments. It is a lamellar oxide containing both Mn(III) and Mn(IV) in its structure and characterized by its high reactivity. This work aims to highlight the nature of the reactivity of the triclinic Na-birnessite synthesized via a redox method with ammonium. This interaction was suspected, in previous studies, to involve a cationic exchange mechanism only. The first part of this manuscript is dedicated to the synthesis of a pure phase birnessite via a redox process. The Mn(VII):Mn(II) ratio of 0.33 was chosen and three methods were used consisting in a quick mixing under vigorous stirring of two of the three reagents and then on the dropwise addition of the third one. The study of numerous reaction parameters (the order of reagent mixing, the addition time of the third reagent, the aging method, the nature of the cation used and the dissolved oxygen effect) highlighted the key role played by oxygen in the formation of a pure birnessite and a mechanism of formation has been proposed. The second part focused on the interaction of Na-birnessite with ammonium. The study of numerous reaction parameters (the initial ammonium concentration, the contact time, the pH and the temperature of the medium) by monitoring both solid and liquid changes allowed us to demonstrate that birnessite is not only acting as a cationic exchanger toward NH4+. Indeed, the surface analysis performed by XPS showed that N1s spectra are characterized by the existence of two different environments: one assignable to an interlayer NH4+ and the second to a chemisorbed N-species. Structural and chemical transformations were observed on birnessite with nitrogen mass balance deficit. The monitoring of NH4+, Na+, Mn2+, NO3- and NO2- and solid changes (average oxidation state of Mn, cation exchange capacity, solid nitrogen content and symmetry evolution identified by XRD and FTIR) indicate unambiguously that NH4+ reacts chemically with the birnessite

Ce travail de thèse porte sur l’étude des relations micro/nanostructure et propriétés thermoélectriques des composés de formulation Ca1-xTRxMnO3-δ où TR est un atome de terre rare trivalent. Dans le but d’améliorer les propriétés thermoélectriques des matériaux, plusieurs techniques de synthèse de poudres, ont été développées d’une part. Puis, différentes méthodes de densification parmi lesquelles le frittage non conventionnel par SPS ont été explorées d’autre part. Le type d’atome ainsi que la concentration de la terre rare "substituante" a été optimisée dans le but d’améliorer la figure de mérite ZT. Deux composés ont retenus notre attention, Ca0. 9Yb0. 1MnO3-δ et Ca0. 95Sm0. 05MnO3-δ. Par comparaison à des procédés conventionnels, le développement de la synthèse par coprécipitation nous a permis de préparer des poudres fines (environ 70 nm) et de microstructures homogènes. Cette synthèse entraîne une diminution de la température de frittage ainsi qu’une augmentation des propriétés thermoélectriques. La figure de mérite atteint 0. 2 à 1000K. Le frittage SPS a permis la densification rapide des matériaux tout en contrôlant la croissance granulaire. La combinaison de la synthèse par coprécipitation et du SPS conduit à l’obtention des céramiques avec un gain de 450°C sur la température de frittage par rapport aux méthodes de frittage conventionnelle. En revanche, le frittage des oxydes à valence mixte aux SPS entraîne une réduction du matériau. Pour résoudre ce problème, différentes solutions ont été étudiées, notamment le frittage SPS sous atmosphère oxydante (air), dont les premiers résultats sont très encourageants
This work is focused on the relationship between micro/nanostructure and thermoelectric properties of Ca1-xTRxMnO3-δ compound, where TR is a trivalent rare earth. In order to increase the thermoelectric properties, we used, firstly, different powder synthesis techniques and, secondly, an alternative densification method such as Spark plasma Sintering have been investigated. Nature and concentration of the substituent rare earths has been optimized in order to increase the figure of merit ZT. Two compounds catch our attention, Ca0. 9Yb0. 1MnO3-δ and Ca0. 95Sm0. 05MnO3-δ. Compared to conventional synthesis processes, the development of the coprecipitation synthesis allow us to prepare fine powder (~70 nm) with homogeneous microstructures. This synthesis leads to decrease the sintering temperature as well as it enhances the thermoelectric properties. The figure of merit reaches a maximum value of 0. 2 at 1000K. The sintering by SPS gave fast densification of the powder as well as the limited grain growth. The combination of coprecipitation synthesis and SPS leads to a dense ceramic with a 450°C lowering of the final sintering temperature as compared to the one made by conventional methods. Unfortunately, mixed valence oxides sintered by SPS show oxygen reduction. To overcome this problem, different experiment were carried out, in particular a SPS sintering was made under an oxidizing atmosphere showing interesting results

La birnessite est un oxyde de manganèse lamellaire dont les feuillets sont composés d'octaèdres MnO6. La présence dans ces feuillets de cations Mn hétérovalents ou de lacunes induit un déficit de charge compensé par la présence de cations hydratés dans l'espace interfoliaire. Les oxydes de manganèse jouent un rôle fondamental pour le devenir de nombreux polluants organiques ou métalliques dans l'environnement, mais la connaissance imparfaite de leur structure limite la modélisation de cet impact. Le but de ce travail était de recenser et de classifier les différentes variétés de birnessites obtenues selon deux critères pertinents (symétrie du feuillet et mode d'empilement) et de déterminer la structure de plusieurs variétés essentielles par diffraction des rayons X et des électrons. La birnessite hydrothermale est caractérisée par un feuillet lacunaire de symétrie hexagonale et un empilement rhomboédrique 3R. Dans l'empilement des feuillets de la birnessite haute-température, les octaèdres des feuillets successifs présentent une orientation inverse induisant un polytype à deux feuillets. La symétrie de ces feuillets, liée à l'origine du déficit de charge, dépend de la température de synthèse. A 800°C, le feuillet lacunaire possède une symétrie hexagonale (polytype 2H). A 1000°C, le déficit de charge est dû à la présence de Mn3+ dans le feuillet. L'allongement systématique de ces octaèdres selon l'axe a induit une symétrie orthogonale du feuillet (polytype 2O). Diverses hétérogénéités chimiques et structurales ont également été décrites dans ces échantillons, ainsi que l'occurrence originale d'un nouveau type de désordre structural. Nous avons enfin illustré le lien fondamental entre l'origine de la charge foliaire et la symétrie du feuillet, ainsi que l'influence des paramètres physico-chimiques lors de la synthèse (température, degré d'oxydation du manganèse, nature du cation) sur la structure du composé obtenu, et comparé leurs stabilités chimiques et thermiques.

L’émergence d’applications nécessitant des densités d’énergie et de puissance toujours plus importantes tout en assurant une sécurité d’utilisation aux coûts les plus intéressants stimule la recherche de matériaux efficaces, simples à mettre en œuvre et respectueux de l’environnement et de la santé.Les travaux de cette thèse ont porté sur la synthèse d’oxydes de manganèse à la morphologie et la structure contrôlées pour la conception de supercondensateurs asymétriques en milieu aqueux s’inscrivant dans les politiques environnementales et industrielles actuelles. Une première étude des paramètres de synthèse par voie chimique des oxydes de manganèse nous a conduits à identifier le pH comme étant un facteur prédominant dans le contrôle de la morphologie et la structure des oxydes à température ambiante. L’association d’un solvant de haute viscosité et d’un pH élevé permet de synthétiser des oxydes de manganèse de type Birnessite, structure très intéressante pour des applications électrochimiques. Une étude approfondie, d’un point de vue physico-chimique et électrochimique, a permis de mettre en avant une forte corrélation entre les propriétés morphologiques, structurales et de texture de l’oxyde avec ses performances électrochimiques. Ainsi des capacitances spécifiques de 200 F.g-1 sont atteintes pour de tels matériaux. La conception de supercondensateurs asymétriques MnO2//Graphène en milieu aqueux génère des densités d’énergie et de puissance élevées (> 15 Wh.kg-1, > 2 kW.kg-1) par rapport à des dispositifs similaires décrits dans la littérature. En plus de ces travaux des études complémentaires sur les mécanismes de stockage des oxydes de manganèse ont été menées, il a également été montré qu’un dimensionnement de ces électrodes avec des masses de matériaux actifs relativement importantes (> 10 mg.cm-2) est possible sans affecter les performances. Une étude thermodynamique des électrolytes aqueux a démontré la possibilité de cycler à des températures de l’ordre de -20°C répondant alors à d’autres contraintes
The emergence of applications requiring increasingly high energy and power densities while ensuring safety utilization, at the most interesting costs stimulates the research of efficient, simple to implement, eco-friendly and non-hazardous materials.This thesis focuses on the synthesis of manganese oxides, with controlled-morphology and –structure as a positive electrode for asymmetric supercapacitors operating in aqueous electrolyte as part of the current environmental and industrial policies. An initial investigation of the synthesis parameters allowed us to identify the pH as a predominant parameter for controlling the oxide morphology and structure at room temperature. The combination of viscous solvent and basic pH led to crystalline Birnessite manganese oxide, attractive for electrochemical applications. A deep physicochemical and electrochemical study highlighted a strong correlation between the morphological, structural and textural properties with electrochemical performances. Thus, such materials exhibit capacitances around 200 F.g-1. The development of MnO2//Graphene asymmetric supercapacitors operating in aqueous electrolyte generate high energy and power densities (> 15 Wh.kg-1, > 2 kW.kg-1) compared to similar devices reported in literature. Moreover, further studies were performed to better understand the MnO2 storage mechanisms and demonstrated that an electrode sizing with a high loading (> 10 mg.cm-2) is possible, while maintaining interesting performances. A thermodynamic investigation of aqueous electrolytes highlights the cyclability of our devices at -20°C, giving a solution to other constraints

La précipitation en milieu aqueux d'(oxyhydr)oxydes de manganèse nano-structurés et électroactifs vis-à-vis du lithium a été étudiée. L'influence de différents paramètres expérimentaux (acidité, conditions rédox, contre-cation, température et durée d'évolution) a pu être rationalisée afin de proposer des mécanismes de transformation de phase ainsi que des diagrammes de spéciation pour la synthèse sélective de différents allotropes. Dans le cadre de l'étude des phénomènes de croissance des nanoparticules, des mécanismes d'agrégation ont été mis en évidence et des protocoles ont été développés afin de contrôler ces processus ainsi que la taille des particules. Différentes voies de synthèse de matériaux " hiérarchiques " ont alors été abordées. Les phénomènes de nucléation hétérogène, d'hétéroépitaxie en solution, et d'attachement orienté permettent ainsi d'élaborer des architectures complexes. Enfin, l'influence de la structure des composés, de la taille des nanoparticules, et de la texture du matériau sur le comportement électrochimiques au sein d'électrodes positives de batteries au lithium a été étudiée.

Ce travail de thèse a eu pour thème central la birnessite, un oxyde de manganèse ubiquiste dans le milieu naturel et jouant un rôle fondamental dans la géochimie des sols. La première partie de cette thèse a été consacrée à l’électrodépôt et à la caractérisation de la birnessite par des méthodes électrochimiques couplées à la diffraction des rayons X. La caractérisation DRX in-situ au cours de l’électrodépôt a permis de mettre en évidence, lorsqu’on est en présence du cation électrolytique Na+, la formation d’un précurseur, la busérite, alors qu’en présence du cation électrolytique K+, la synthèse aboutit directement à la birnessite sans formation d’intermédiaire. La réduction électrochimique de la birnessite a également été étudiée en fonction du milieu ([Mn(II)], pH, potentiel). Cette dernière se réduit en hausmannite(Mn3O4), feitknechtite (-MnOOH), ou en composé amorphe de Mn(II), selon les conditions expérimentales. Dans la deuxième partie de cette thèse, les films minces ont été utilisés pour étudier la réactivité de la birnessite vis-à-vis du glyphosate, ainsi que celle de son principal métabolite l’AMPA (acide amino-méthyl-phosphonique). Le glyphosate est dégradé avec formation simultanée d’AMPA, de formaldéhyde, d’ions phosphate, nitrate et ammonium sans modification macroscopique de la birnessite. Les quatre derniers sous-produits sont également obtenus lors de la dégradation de l’AMPA par la birnessite. Les bons rendements de dégradation obtenus au cours des interactions glyphosate/birnessite et AMPA/birnessite laissent envisager une possible application de ces échantillons pour le traitement des eaux usées
This thesis has been focused on birnessite, a ubiquitous manganese oxide in the environment, which plays a fundamental role in soil geochemistry. The first part of this thesis has been devoted to the electrodeposition and the characterizations of birnessite by electrochemical methods coupled with X-ray diffraction. The in-situ XRD characterization during electrodeposition has shown, in presence of the electrolytic cation Na+, the formation of a precursor, buserite, whereas no precursor is formed in presence of electrolytic cation K+, the synthesis leading directly to birnessite. The electrochemical reduction of birnessite has also been studied in function of the medium ([Mn (II)], pH, potential). Birnessite is reduced into hausmannite (Mn3O4), feitknechtite (-MnOOH), or an amorphous compound of Mn (II), as function of experimental conditions. In the second part of this thesis, the thin films have been used to study the reactivity of birnessite for degrading glyphosate and its metabolite AMPA (amino-methyl phosphonic). Glyphosate is degraded with simultaneous formation of AMPA, formaldehyde, phosphate ion, nitrate ion and ammonium ion, without macroscopic modification of birnessite. The last four by-products are also obtained during the degradation of AMPA by birnessite. The good yields obtained during glyphosate / birnessite and AMPA / birnessite interactions permit to envisage a possible application of these thin films for the treatment of wastewater

Les Composés Organiques Volatils sont des polluants dangereux pour la santé humaine et néfastes pour l’environnement. L’élimination de ces composés en faible concentration dans l’air par oxydation catalytique est une voie prometteuse qui permet leur destruction de manière sélective et à basse température. La recherche de nouvelles formulations catalytiques exemptes de métaux nobles et adaptées à la nature du COV à traiter est un enjeu important. Cette étude vise la mise au point de catalyseurs à base de Zr, Ce et Mn pour l’oxydation totale du 1-butanol. Des oxydes mixtes de Zr, Ce et Mn, massiques ou supportés sur un monolithe, ont été synthétisés. Une composition variable de type Zr0,4Ce0,6-xMnxO2 a été réalisée afin d’optimiser la combinaison du matériau. La méthode sol-gel a été employée pour la préparation des gels précurseurs d’oxydes. Ces derniers ont été activés selon deux voies différentes, thermique et micro-onde. Leur caractérisation physico-chimique a notamment mis en exergue l’apport des micro-ondes lorsque la teneur en Mn dans l’échantillon est importante. Les gels précurseurs ont également servi à l’enduction d’une couche à base de Zr, Ce et Mn sur un support monolithique de type cordiérite, enduction mise en évidence par microscopie et spectroscopie électroniques. L’activité et la sélectivité des différents catalyseurs ont été mesurées dans la réaction d’oxydation du 1-butanol. Les meilleures performances ont été obtenues pour la composition Zr0,4Ce0,12Mn0,48O2 et ceci quels que soient le mode d’activation (thermique ou micro-onde) et la mise en forme (poudre ou monolithe) employés. Ces résultats ont pu être expliqués par les excellentes propriétés texturales, redox et acido-basiques de ces matériaux
Volatile Organic Compounds are widespread pollutants harmful to human health and environmentally damaging. The elimination of these compounds at low concentrations in the air by catalytic oxidation is a promising mean for the VOCs selective destruction at low temperatures. A preparation of new noble metals-free catalytic formulations appropriate for the nature of the VOCs to be treated is an important issue. In this work we study catalysts based on Zr, Ce and Mn designed for total oxidation of 1-butanol. Mixed oxides of Zr, Ce and Mn, bulk or supported on a monolith, were synthesized. A variable compound of the type Zr0,4Ce0,6-xMnxO2 was prepared in order to optimize the composition of the material. The sol-gel method was used for the preparation of oxide precursors. These precursors were activated by two different routes, thermal and microwave. Their physico-chemical characterization highlighted particularly the contribution of the microwave for samples with high Mn loading. The precursor gels were also used to coat a layer based on Zr, Ce and Mn on a cordierite monolithic support type, coating being revealed by microscopic and spectroscopic characterization. The activity and selectivity of various catalysts were tested in the oxidation reaction of 1-butanol. The best performance was obtained for the composition Zr0,4Ce0,12Mn0,48O2 regardless of the activation of activation (thermal or microwave) and shaping (powder or monolith). These results could be explained by the excellent textural properties, redox and acid-base of these materials

Compose etudiees : axmnoy, zh::(2)o a = na, k, rb, cs, mn (phyllomanganates) et mno::(1,93-1,98), zh::(2)o (type mno::(2) nongamma epsilon ). Pour les phyllomanganates, l'etude des variations des parametres cristallins et de la teneur en eau z en fonction de la temperature t et de l'hygrometrie rh confirme la structure lamellaire. Mesures de conductivite en fonction de t et rh. La structure des composes de type mno::(2) nongamma epsilon est basee sur une intercroissance de reseaux de type rutile et ramsdellite