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Nouvelle classe de catalyseurs pour la production massive en lit fluidisé de nanotubes de carbone multi-parois

Corrias, Massimiliano (2005) Nouvelle classe de catalyseurs pour la production massive en lit fluidisé de nanotubes de carbone multi-parois. (Novel class of catalysts for the massive fluidised bed production of multi walled carbon nanotubes.)

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Prix Léopold Escande 2005 (more)

Abstract

Le travail présenté dans ce manuscrit concerne la mise au point d’une nouvelle classe de systèmes catalytiques à base de fer permettant une production massive et sélective de nanotubes de carbone multi-parois (MWNT) par un procédé de dépôt chimique catalytique en phase vapeur en lit fluidisé. En premier lieu nous avons mis au point une technique pour préparer des catalyseurs Fe/Al2O3. Ces catalyseurs ont été caractérisés et utilisés avec succès pour synthétiser des MWNT. Après avoir optimisé les différents paramètres qui règlent le procédé et avoir réalisé un premier changement d’échelle nous avons optimisé le système catalytique pour augmenter la productivité en nanotubes. Des résultats intéressants ont été obtenus pour des catalyseurs à forts chargements en fer mettant en évidence le rôle crucial de la sursaturation en carbone sur la germination des MWNT. Finalement, nous proposons une explication pour le fonctionnement de ce type de catalyseur lors de la croissance des nanotubes de carbone. ABSTRACT : The work presented in this manuscript concerns the study of a novel class of iron based catalysts for the massive and selective production of multi-walled carbon nanotubes (MWNT) by a fluidised bed catalytic chemical vapour deposition reaction. We have at first tuned the process which we have used to prepare some Fe/Al2O3 catalysts. These catalytic systems have then been characterised and used with success for the synthesis of MWNT. After the tuning of the parameters that control the production process we have realised a first scale-up and optimised the catalytic systems in order to maximise the productivity on nanotubes. Promising results have been obtained with high loadings of metal and the crucial role of the carbon saturation on the germination of MWNT has been evidenced. Finally we propose an explanation on the behaviour of this type of catalysts during the growth of multiwalled carbon nanotubes.

Department or laboratory:Laboratoire de Catalyse, Chimie Fine et Polymères - LCCFP (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Serp, Philippe
Uncontrolled Keywords:Catalyse – Nanotubes de carbone – CVD – Lit fluidisé – CVD catalytique – Catalyseurs supportés au fer
Subjects:Chemical engineering
Deposited On:27 September 2011

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