Développement d'électrocatalyseurs pour l'hydrogénation de molécules organiques en cellule dynamique

Abstract

L'hydrogénation de molécules organiques par catalyse hétérogène est un procédé industriel très utilisé. Une technique alternative consiste en l'utilisation de l'électrochimie pour générer de l'hydrogène atomique directement sur le catalyseur à partir de l'eau à température et pression ambiantes. Lors de la présente étude, une cellule dynamique d'utilisation simple fut développée. L'électrode de cette cellule est constituée de carbone vitreux réticulé dans lequel les particules de catalyseur circulent pour permettre l'électrolyse de l'eau. L'étude des mécanismes d'hydrogénation électrocatalytique particuliers à ce type de cellule est présentée dans ce document. Il sera démontré que la production de l'hydrogène monoatomique se fait lorsque le catalyseur circule au travers de l'électrode de carbone poreux et que l'hydrogénation des molécules organiques est réalisée préférentiellement hors de l'électrode, c'est-à-dire lorsque le catalyseur circule dans la cellule. Une modélisation numérique de cette cellule est présentée et comparée aux observations expérimentales. Certains paramètres comme la densité de courant appliquée sur l'électrode, la concentration initiale de cyclohexanone, la polarisation et la porosité de l'électrode sont modifiés pour aider à la compréhension des mécanismes d'hydrogénation en cellule dynamique."--Résumé abrégé par UMI.