Ce travail de thèse traite de l'utilisation de nanotubes de carbone (NTCs) comme support pour confiner des nanoparticules métalliques, ou comme gabarit pour le confinement d'une phase active catalytique. Le chapitre I présente l'état actuel des connaissances sur les effets de confinement dans les NTCs. Le chapitre II décrit la préparation et la caractérisation de catalyseurs métalliques à base de ruthénium, de cobalt ou de palladium, confinés à l'intérieur de NTCs. Dans ce cadre, l'étude de l'influence de différents paramètres tels que les conditions opératoires, la nature du métal ou du précurseur, ou d'un prétraitement du support NTC, sur la sélectivité du confinement est présentée. Le chapitre III comporte deux parties : l'une est consacrée à l'utilisation de NTCs comme gabarit pour la synthèse de nanotubes de silice en présence ou non de particules de ruthénium confinées dans leur canal central. L'autre partie concerne l'immobilisation du catalyseur (complexe organométallique de rhodium) dans une phase liquide ionique comme phase catalytique active confinée dans les NTCs. Le chapitre IV concerne l'application de tous les systèmes catalytiques à base de catalyseur confiné à l'intérieur de nanotubes dans les réactions d'hydrogénation du cinnamaldéhyde et du 1-hexène. L'effet de confinement sur les performances catalytiques est présenté. |
This PhD dissertation describe the use of of carbon nanotubes (CNTs) as a support to confine metal nanoparticles or as a template for the confinement of the active phase. Chapter I gives a comprehensive review of the state of the art on the effects of confinement in CNTs. Chapter II describes the preparation and characterization of metals (ruthenium, palladium and cobalt) confined in CNT catalysts. In this context, the study of the influence of various parameters such as the operating conditions, the nature of the metal or precursor, or nanosupport pretreatment, on the selectivity of confinement is presented. Chapter III consists of two parts: one is devoted to the use of CNTs as a template for the synthesis of silica nanotubes in the presence or absence of ruthenium particles confined in their inner channel. The other part deals with the immobilization of the catalyst (a rhodium metallic complex) in an ionic liquid phase as active catalytic phase confined in CNTs. Chapter IV concerns the application of all catalyst-filled CNTs systems in the reaction of hydrogenation of cinnamaldehyde or 1-hexene. The effect of confinement on the catalytic performance is presented. |