Matthieu Faessel, Ange Nzihou, Henry Proudhon, Sarah Berhanu, Claire Gérente, Elsa Weiss-Hortala, Doan Pham Minh, Andrew King, Audrey Villot, Maxime Hervy, Anthony Chesnaud, Laurence Le Coq, Alain Thorel, Marie-Hélène Berger, Centre des Matériaux (MAT), MINES ParisTech - École nationale supérieure des mines de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Mines Nantes (Mines Nantes)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre de Morphologie Mathématique (CMM), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Valorisation Energie-matière des Résidus et Traitement des Emissions (GEPEA-VERTE), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Département Systèmes Energétiques et Environnement (IMT Atlantique - DSEE), and IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
International audience; This study aims at understanding the structural changes occurring in the carbonaceous matrix of wood-based chars during their thermal conversion. Although chars are routinely characterized by porosity measurements or scanning electron microscopy, the composition and structure of the carbonaceous matrix is often not investigated. Here, advanced characterization using X-ray synchrotron microtomography, transmission electron microscopy, Raman spectroscopy and X-ray diffraction provided a precise description of the char properties, allowing for an accurate discussion of their catalytic properties. Two chars were produced by slow pyrolysis of wood waste (400 and 700 °C) and a third one was fabricated by activation under steam at 850 °C of the char obtained at 700 °C. The results show that the pyrolysis temperature and the activation performed did not affect the macrostructure of the chars and that the pores were interconnected at the macroscopic scale. However, at 700 °C, the micro- and nanostructures were modified: short-range organized graphene fringes were observed. The activated char showed a homogeneous microstructure similar to that of its precursor. Besides, the ratio of graphene-like structures, the local organization of graphene sheets, and the imperfections in graphene-like sheets were clearly improved by the post-treatment. To our knowledge, this is the first time that such an approach, combining various tools, is applied for the study of pyrolysis chars.