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Adsorption Followed by Plasma Assisted Catalytic Conversion of Toluene into CO2 on Hopcalite in an Air Stream

Résumé : La dépollution du toluène a été étudiée dans un processus séquentiel d'adsorption et de catalyse par plasma (APC). Dans ce procédé, l'hopcalite a été utilisée comme matériau bifonctionnel : comme adsorbant (étape de stockage) et comme catalyseur via l'oxydation du toluène adsorbé (étape de décharge). Il a été observé que l'activité de désorption et d'oxydation du toluène adsorbé était significativement affectée par les variables du procédé. En outre, le temps d'adsorption influence la sélectivité et le rendement du CO2 en modifiant l'interaction entre le catalyseur et les espèces générées par le plasma. Au moins quatre séquences APC ont été réalisées pour chaque condition examinée, suggérant que l'Hopcalite est très stable sous exposition au plasma pendant toutes les séquences. Par conséquent, ces résultats peuvent contribuer à améliorer les systèmes plasma-catalyseur pour une efficacité optimale d'oxydation des COV. L'activité catalytique, la quantité de toluène adsorbée, la quantité de toluène désorbée et la formation de produits ont été quantifiées par FT-IR. De plus, le catalyseur a été caractérisé par XRD, H2-TPR, analyse d'adsorption-désorption de N2 et XPS. L'hopcalite montre une bonne sélectivité et un bon rendement en CO2 lorsque le processus APC est réalisé avec un temps d'adsorption de 20 min et un traitement plasma avec une puissance de décharge de 46 W, ce qui conduit à un faible coût énergétique de 11,6 kWh-m-3 et à des rendements énergétiques du toluène et du CO2 de 0,18 (±0,01) g-kWh-1 et 0,48 (±0,06) g-kWh-1 respectivement.
Type de document :
Article dans une revue
Domaine :
Liste complète des métadonnées

https://hal.univ-lille.fr/hal-03335154
Contributeur : Lilloa Université de Lille <>
Soumis le : lundi 6 septembre 2021 - 08:35:17
Dernière modification le : vendredi 10 septembre 2021 - 10:16:59

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56-Catalysts 2021.pdf
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Shilpa Sonar, Jean-Marc Giraudon, Savita Kaliya Perumal Veerapandian, Jean-François Lamonier, Rino Morent, et al.. Adsorption Followed by Plasma Assisted Catalytic Conversion of Toluene into CO2 on Hopcalite in an Air Stream. Catalysts, MDPI, 2021, Catalysts, 11 (7), pp.845. ⟨10.3390/catal11070845⟩. ⟨hal-03335154⟩

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