CO2 hydrogenation over Rhodium catalysts : Field Emission Techniques Reveal CO2-Induced Metal-Surface and Bulk Oxidation

présenté par

Sten LAMBEETS

Departement Chemical Physics of Materials and Catalysis, ULB, Bruxelles,

 

Since its very beginning, the modern chemical industry is based on the use of catalyst, and particularly the heterogeneous catalyst, which are composed with supports nanoparticles. The role of a catalyst is to improve the reaction rate as well than improving its yield and selectivity towards desirable products. Despite this major role in the industrial process, catalysis remains a widely unknown domain of chemistry and specifically at the molecular scale. The deep understanding of the molecular scale processes upon the nanoparticles is the key-condition to design new catalyst with high-performances. In the context of natural resources rarefaction combined with the exponential increasing of the worldwide industrialization, this development is as important that it is urgent.
This presentation will expose the outstanding opportunities offered by the field emission techniques, notably the atom probes, to explore the heterogeneous catalysis. To support this claim, this presentation will be illustrated by the results of our CO2 hydrogenation over rhodium nanoparticles investigation with the use of field emission techniques.

Depuis ses débuts, l’industrie chimique moderne repose sur des catalyseurs, notamment dits « hétérogènes », qui se présentent sous la forme de nanoparticules supportées. Ces derniers permettent d’accélérer la vitesse de réaction tout en améliorant significativement le rendement et la sélectivité. Malgré ce positionnement capital dans le processus industriel, le fonctionnement de ces catalyseurs à l’échelle moléculaire est mal connu. Pourtant, la compréhension de la catalyse à l’échelle moléculaire est une condition indispensable au design de nouveaux catalyseurs ultra-performants. Dans le contexte de la raréfaction des ressources naturelles conjugué à l’augmentation exponentielle de l’industrialisation à l’échelle mondiale, ce développement revêt un caractère aussi urgent qu’essentiel.
Ce séminaire présentera les nouvelles opportunités qu’offrent les techniques d’émission de champ, et notamment des sondes atomiques, dans la recherche de nouveaux catalyseurs. Ces propos seront illustrés par l’exposé des résultats de l’application de ces techniques dans l’étude d’une réaction chimique : l’hydrogénation du CO2 sur le rhodium.