Intéractions plasma et catalyseurs structurés, une enquête approfondie sur la réaction d'hydrogénation du CO2 – PLASINTER

Le projet PLASINTER a pour but d’approfondir les connaissances relatives au comportement d’un catalyseur monolithique, tant dans sa structure que dans sa nature chimique, lors de la réaction d’hydrogénation du CO2 assistée par plasma non thermique. Il y a consensus dans la communauté plasma sur la nécessité d’élucider les réactions chimiques en couplage plasma – catalyse afin d’optimiser cette technologie. La conception de catalyseurs spécifiquement adaptés à l'activation par plasma et la caractérisation in-situ/operando avec le soutien de la modélisation fourniraient des informations clés sur les processus sous-jacents et permettraient le développement de supports et phases catalytiques optimaux.
Ce projet fondamental vise à comprendre comment la micro-mésoporosité de canaux monolithiques modifie la propagation de la décharge plasma, donc la barrière d'activation sur le catalyseur et l'activation du CO2. L'analyse de la surface du catalyseur et de la phase gazeuse par des techniques infrarouge in-situ sera réalisée afin d'établir les propriétés du plasma à pression atmosphérique se développant au cœur des monolithes et d'identifier les réactions chimiques du plasma induites sur les surfaces.
La conception de catalyseurs à structure contrôlée permettra de relier les effets des micro-canaux du monolithe à la réaction d'hydrogénation. Des alumines et silices mésoporeuses supportées avec du Ni ou Cu seront synthétisées et les effets de promoteurs sur les propriétés physico-chimiques des catalyseurs évalués. L'investigation par des expérimentations combinées ex-situ & in-situ fournira des connaissances clés sur la conception des catalyseurs et les mécanismes de réaction de la réaction d’hydrogénation sous plasma.