Evaluation des modes d'interaction plasma-catalyseur lors de son activation, une nouvelle approche éco-efficiente
Direction Catalyse, Biocatalyse et Séparation

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

• l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
• la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Evaluation des modes d’interaction plasma-catalyseur lors de son activation, une nouvelle approche éco-efficiente

La catalyse assistée par plasma froid constitue une alternative prometteuse à la catalyse thermique, en particulier pour l’activation de gaz peu réactifs dont la conversion est limitée par l’équilibre thermodynamique. La combinaison du plasma avec un catalyseur permet par ailleurs d’améliorer de façon très significative les performances catalytiques et de fait l’efficacité énergétique du système. Dans certains cas, l’effet combiné du plasma et du catalyseur est plus important que la somme de leur effet respectif, on parle alors de synergie.

De nombreuses hypothèses ont été avancées pour rationnaliser cette synergie. Malgré des résultats prometteurs, les mécanismes d'interaction entre le plasma et le catalyseur restent mal compris, ce qui limite l'optimisation de ces procédés.

Description du projet : 

L'objectif du stage est de comprendre comment maximiser les interactions entre le plasma et le catalyseur. Pour répondre à cette question, une méthode indirecte pour sonder les interactions sera mise en place via l’activation d'un catalyseur sous décharge à barrière diélectrique (DBD).

Le travail de stage et les principales missions expérimentales seront :

1. Réalisation d’un premier travail bibliographique qui servira à identifier les paramètres physiques et texturaux limitant le déroulement du mécanisme d’activation du catalyseur.
2. Préparation d’une série de catalyseurs en faisant varier les propriétés texturales et morphologiques des supports, sur la base de l’étude bibliographique. Ces catalyseurs seront ensuite activés sur l'unité plasma DBD du laboratoire. Les conditions opératoires, telles que la puissance, le temps de séjour et la composition du mélange gazeux, seront étudiées afin d'évaluer leur effet sur les propriétés et performances du catalyseur activé.
3. Caractérisation des performances des matériaux en s’appuyant sur des techniques analytiques/spectroscopiques avancées (XPS, Raman).

Le stage permettra également à l’étudiant d’évoluer au sein au sein d’une équipe pluridisciplinaire de haute qualité scientifique afin d’exploiter ses résultats tout au long de son stage.

Une restitution est attendue à la fin de celui-ci via la rédaction d’un rapport technique et la présentation orale des résultats aux équipes IFPEN.

Profil recherché : 

Étudiant(e) de Master 2 en chimie, physico-chimie, matériaux, catalyse ou génie des procédés, avec un intérêt pour l’expérimentation et la caractérisation des matériaux.

- Master 2
- Dernière année d’école d’ingénieur