Catalyse hétérogène | EPFL Graph Search

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vignette|droite|Catalyseur monolytique utilisé pour l'oxydation de CO en En chimie, on parle de la catalyse hétérogène lorsque le catalyseur et les réactifs sont dans plusieurs phases. Généralement, le catalyseur est solide et les réactifs sont gazeux ou en solution aqueuse. La catalyse hétérogène est d'une importance primordiale dans de nombreux domaines de l'industrie chimique et le secteur de l'énergie. L'importance de la catalyse hétérogène est mise en évidence via les Prix Nobel pour Fritz Haber en 1918, Carl Bosch en 1931, Irving Langmuir en 1932 et Gerhard Ertl en 2007. Le catalyseur, à l'état solide, catalyse une réaction en phase liquide ou en phase gaz. La réaction a lieu à l'interface entre le solide et la phase gazeuse. Elle sera donc d'autant plus performante que cette surface est importante. Pour cette raison, les catalyseurs présentent généralement des surfaces spécifiques très importantes. Il est également possible de maximiser le rapport entre la surface de contact du catalyseur et la masse de catalyseur employé en dispersant ce catalyseur sur un autre solide telle qu'une mousse céramique qui lui servira de support. Dans la majeure partie des applications industrielles, c'est ce type qui est employé. En effet, dans ce type de procédé le catalyseur peut être récupéré par simple filtration ou fixé dans un flux de réactif. Cela permet à la fois de le récupérer aisément afin de pouvoir le réutiliser mais aussi d'éviter des opérations de séparation du catalyseur des produits en fin de réaction. vignette|320x320px|Visualisation des étapes d’une réaction en catalyse hétérogène La réaction en catalyse hétérogène se déroule selon un schéma contenant plusieurs étapes (sept généralement). Les sept étapes sont les suivantes : diffusion des réactifs à travers la couche gazeuse qui stagne autour du grain (diffusion externe) diffusion des réactifs dans les pores du grain (diffusion interne) adsorption des réactifs transformation de l’espèce adsorbée (réaction superficielle) désorption des produits de la réaction diffusion dans les pores des produits jusqu’à la frontière du grain (diffusion interne) diffusion externe des produits à travers la couche gazeuse qui entoure le grain (diffusion externe).

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