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International audience; NH4-dawsonite is a promising alternative precursor for the preparation of alumina catalyst supports. Since generally prepared by precipitation, a good knowledge of its thermodynamic properties and its solubility would allow a better control over its synthesis. However, only few research efforts have focused on this material aspect until now. We propose in this study to estimate the order of magnitude of the NH4-dawsonite Gibbs free energy at 25 °C by combining experimental solubility measurements and theoretical solubility calculations. The latter were performed within the pH range 3-14 and considering the predominant Al species Al 3+ , Al(OH) 3 0 and Al(OH) 4-. The NH4-dawsonite Gibbs free energy obtained with this method was-1564 ± 2 kJ.mol-1 .

International audience

International audience; Le contrôle de la porosité des supports de catalyseurs est un enjeu important dans l'industrie du raffinage. Ce travail a pour but de développer de nouveaux procédés de précipitation afin d'obtenir des alumines γ présentant des propriétés texturales originales. Pour cela, les influences combinées du précurseur, de la technologie de mélange et du temps de micromélange sur les propriétés physiques du produit final ont été étudiées. Les observations montrent que le changement de précurseur (boehmite ou NH 4-dawsonite) ou le passage d'un réacteur agité à un mélangeur rapide ont une forte influence sur la porosité de l'alumine. Il s'avère cependant que la NH 4-dawsonite présente une plus grande sensibilité au temps de micromélange que la boehmite, ce qui permet une certaine flexibilité dans l'ajustement de ses propriétés. Ainsi, l'utilisation de plusieurs précurseurs combinés à des mélangeurs rapides permettant l'accès à différents temps de micromélange permet l'obtention d'alumines couvrant une large gamme de textures.

On décrit une alumine mésoporeuse et macroporeuse amorphe mise en forme présentant une distribution poreuse particulière, ladite alumine ayant été mise en forme à partir d'un gel d'alumine comprenant au moins la dawsonite, seule ou en mélange avec de la boehmite. On décrit également un procédé de préparation de ladite alumine comprenant une étape de synthèse d'au moins un précurseur d'alumine par précipitation opérant avec des précurseurs spécifiques, une étape de filtration suivie d'une étape de lavage dont les conditions opératoires déterminent la nature du gel d'alumine obtenu, puis une étape de séchage du gel d'alumine suivie de sa mise en forme et d'un ou plusieurs traitement thermiques.

International audience; Les catalyseurs hétérogènes supportés sont très utilisés dans le raffinage et l'industrie pétrochimique. Un des leviers pour avoir des catalyseurs plus performants est l'amélioration des propriétés texturales du support (propriétés poreuses, propriétés chimiques, propriétés mécaniques, ...). Ce support, le plus souvent à base d'alumine  (-Al2O3), peut être obtenu par déshydratation de la boehmite (AlOOH), elle-même obtenue en général par précipitation. Or, si les étapes ultérieures (mise en forme, traitements thermiques) permettent d'ajuster les propriétés texturales, celles-ci sont dans une large mesure conditionnées et limitées par les propriétés de la poudre de boehmite obtenue en fin de synthèse. L'amélioration des supports passe donc par le développement d'une voie de synthèse originale et par le choix de technologies de précipitation innovantes par rapport au réacteur agité conventionnel. Cette combinaison permettrait d'obtenir des propriétés en rupture. La mise en contact de solutions de nitrate d'aluminium et de carbonate d'ammonium mène à l'obtention par précipitation de la dawsonite (NH4Al(OH)2CO3). Après calcination, ce précurseur peut permettre d'obtenir des alumines  dont les propriétés texturales sont améliorées par rapport à celles de la boehmite. De plus, cette voie d'accès conduit à des alumines particulièrement pures. En effet, les ions NH4 + , HO-et CO3 2-, qui composent le précurseur, sont éliminés lors de la calcination sous forme de NH3, H2O et CO2. Les premiers résultats obtenus par co-injection des réactifs en réacteur agité conventionnel, à temps de coulée et température équivalents, confirment la supériorité des caractéristiques texturales de la dawsonite sur celles de la boehmite. On observe en effet après calcination un gain de 15 à 30% en termes de surface spécifique, ainsi qu'un gain de 5 à 20% en termes de volume poreux. L'étape de lavage a été particulièrement étudiée. Cette étape est obligatoire après la synthèse de dawsonite, mais est facilitée par la forte solubilité de l'espèce à éliminer (nitrate d'ammonium). L'optimisation de cette étape permet de plus d'éviter la redissolution dans l'eau de la dawsonite en boehmite. La synthèse en réacteur agité conventionnel montre donc que la dawsonite est un précurseur prometteur pour l'obtention de supports de catalyseurs à propriétés améliorées.

Polyphasic precipitation processes implement many phenomena such as mixing, mass transfer, precipitation mechanisms. Due to the complexity of the phenomena, the knowledge of these processes remains limited. The first study is based on a model system : the precipitation of barium carbonate using pure carbon dioxide and barium hydroxide solutions. This work allowed us to determine the influence of operating parameters and of the operating mode. In order to fix all the parameters of the model, the gas - liquid mass transfer is determined in our particular case where nearly all the reactant gas is consumed in the reactor. The precipitation kinetics (nucleation, crystal growth) are also determined and injected in the model. The second study, more complex, implements a 'solid - gas - liquid - solid' precipitation of an industrial product (P)., Les procédés de précipitation polyphasique font intervenir de nombreux phénomènes tels que le mélange, le transfert de matière, les processus de précipitation. Face à la complexité des phénomènes, la connaissance de ces procédés reste limitée. Une première étude porte sur un système modèle facile à mettre en oeuvre : la précipitation de carbonate de baryum à partir de dioxyde de carbone pur et de solutions d'hydroxyde de baryum. Ces travaux ont permis de dégager les grandes tendances de cette précipitation, de hiérarchiser l'influence des paramètres opératoires et des régimes de fonctionnement. Afin de ne laisser aucun paramètre libre dans le modèle, le transfert de matière gaz-liquide est déterminé dans notre cas d'étude où le gaz réactif pur est presque entièrement consommé dans le réacteur. De même, les cinétiques de précipitation (nucléation, croissance) sont déterminées puis injectées dans le modèle. La seconde étude, plus complexe et plus difficile à réaliser, met en oeuvre la précipitation 'solide - gaz - liquide - solide' d'un produit industriel (P).