fr.wedoany.com Rapport : Allemagne – Une équipe de recherche du Centre Helmholtz de Berlin (HZB) et de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) a développé une nouvelle cellule de mesure permettant, pour la première fois, de réaliser des mesures de spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) in situ/opératoire sur des réactions catalytiques à une pression de 20 bar et une température de 400 °C, en utilisant des rayons X mous et durs. Ce dispositif, adapté aux gammes d’énergie des rayons X mous, moyens et durs, est spécialement conçu pour la station terminale « Spectroscopie d’absorption et d’émission opératoire » (OÆSE) du laboratoire in situ pour les matériaux énergétiques de Berlin (EMIL), situé sur l’installation de rayonnement synchrotron BESSY II.
De nombreuses réactions catalytiques importantes sur le plan industriel, telles que la synthèse Fischer-Tropsch utilisée mondialement pour la production d’hydrocarbures, se déroulent dans des conditions de haute température et haute pression. Le Dr Athanasios Skaltsogiannis, postdoctorant du projet Care-O-Sene au sein de l’équipe du professeur Marcus Bär du HZB, indique que cette cellule de mesure permet d’étudier les réactions catalytiques gaz-solide sous haute pression dans des conditions opératoires réelles, jusqu’à 20 bar et 400 °C. La Dr Catalina Jimenez, coordinatrice scientifique des activités Care-O-Sene au HZB, souligne que ce développement constitue une étape importante, en particulier pour les rayons X mous, car leur atténuation dans les solides et les gaz sous haute pression est nettement plus élevée que celle des rayons X moyens ou durs. Auparavant, les mesures XAS utilisant des rayons X mous n’étaient possibles qu’à pression atmosphérique ou légèrement supérieure, alors que les rayons X mous fournissent des informations détaillées sur les propriétés chimiques et électroniques d’échantillons contenant des éléments tels que le carbone, l’azote, l’oxygène ou des métaux de transition.
L’équipe de recherche a décrit en détail la construction du nouvel environnement d’échantillon dans la revue spécialisée « ACS Photon Science » et a validé son fonctionnement en mesurant la réaction d’oxydoréduction d’un film de Co/Mn. Cette équipe comprend des chercheurs du groupe « Environnement d’échantillon » du HZB ainsi que du département de technologie chimique et de catalyse du KIT. Cette cellule de mesure nouvellement développée est considérée comme une avancée clé dans le projet Care-O-Sene, permettant d’étudier de nombreux processus catalytiques d’intérêt industriel dans des conditions réelles.
