Synthesis of molybdenum nitrides and carbides from metal cluster compounds : applications in heterogeneous catalysis
Synthèse de nitrures et carbures de molybdène à partir de clusters métalliques : applications en catalyse hétérogène
Résumé
This research work focuses on the synthesis of molybdenum nitrides and carbides (Mo2N, Mo5N6, Mo2C) for the heterogeneous catalysis of the Water-Gas Shift reaction: CO + H2O --> CO2 + H2. This work is part of a collaboration between the University of Rennes 1, CNRS, Saint-Gobain Research Provence and NIMS-LINK (Japan). An original synthetic route using transition metal cluster compounds has been developed. The use of this new range of precursors allows obtaining molybdenum nitrides and carbides with higher specific surface areas and smaller particle sizes than the reference compounds. This original synthetic route modifies the physicochemical properties and clearly affects the catalytic activities of molybdenum nitrides and carbides. The Mo5N6 phase has shown catalytic properties suitable for its use in applications such as fuel cells for vehicles.
Ces travaux de recherche portent sur la synthèse de nitrures et carbures de molybdène (Mo2N, Mo5N6, Mo2C) pour la catalyse hétérogène de la réaction de Water-Gas Shift : CO + H2O --> CO2 + H2. Ils s’inscrivent dans une collaboration entre l’Université de Rennes 1, le CNRS, Saint-Gobain Research Provence et le NIMS-LINK (Japon). Une voie de synthèse originale mettant en jeu des composés à cluster de métaux de transition a été mise au point. L’utilisation de cette nouvelle gamme de précurseurs permet l’obtention de nitrures et carbures de molybdène avec des surfaces spécifiques plus élevées et des tailles de particules plus faibles que celles relevant de voies plus classiques. L’impact de cette voie de synthèse sur les propriétés physico-chimiques se répercute sur l’activité catalytique des nitrures et carbures de molybdène. La phase Mo5N6 a montré des propriétés catalytiques adaptées pour une utilisation telle que les piles à combustible pour véhicule.
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