L’effet de l’acétate de manganèse(III) sur la synthèse d’oxydes métalliques par plasma glidarc à air humide

L’utilisation du plasma glidarc s’inscrit comme une nouvelle méthode de synthèse de catalyseurs prometteuse grâce à son nombre réduit d’étapes polluantes et coûteuses. Celle-ci présente néanmoins encore quelques défis à relever étant donné du nombre de facteurs influençant le type de solide obtenu. Ce mémoire a pour but d’exploiter l’acétate de manganèse(III) comme nouvel outil d’aide à la synthèse de catalyseurs de types oxydes métalliques par plasma d’arc glissant à partir de précurseurs de Mn, Fe, Bi, Al et Mo. Cet outil s’est montré prometteur dans la synthèse de certains types d’oxydes pour lesquels leur activité catalytique (oxydation totale du benzène) s’est améliorée lorsqu’ils ont été synthétisés en présence de cet acétate. Dans un second temps, d’autres types d’acétates ont été testés dans la synthèse de l’oxyde de fer à partir de sel de Mohr afin de mieux comprendre l’origine des effets de l’acétate de manganèse(III). L’ajout d’acétate de manganèse(III) aux solutions de précurseurs de sel de Mohr, de KMnO4 et d’heptamolybdate d’ammonium s’est avéré concluant. En effet, ceci a permis de synthétiser des oxydes simples de Fe et de Mn dont l’activité catalytique s’est améliorée comparativement à une méthode de synthèse par plasma glidarc n’utilisant pas l’addition d’acétate de manganèse(III). Dans le cas de l’heptamolybdate d’ammonium, l’ajout de l’acétate de manganèse(III) a permis de former un oxyde mixte de type Mn- Mo alors qu’aucun précipité n’est habituellement obtenu en son absence. Dans le cas des précurseurs de Bi et d’Al, l’ajout de l’acétate de manganèse(III) a permis de générer un précipité là où ce n’était pas le cas en son absence. Cependant, les produits obtenus à l’aide d’un simple mélange de ces mêmes précurseurs en présence d’acétate de manganèse(III) sans exposition au plasma ont montré une meilleure activité catalytique que ceux obtenus lors de leur exposition au plasma glidarc. L’ajout de l’acétate de manganèse(III) n’est donc pas un outil pertinent dans la synthèse de ces oxydes à partir des précurseurs considérés. Des hypothèses expliquant le mécanisme de réaction entre l’acétate de manganèse(III) et les précurseurs considérés ont été avancées. Il a été suggéré que l’acétate de manganèse(III), grâce à sa structure de complexe, diminue les interactions entre les précurseurs et les espèces qui interfèrent avec la réaction de formation des oxydes métalliques. Ceci suggère que l’utilisation de l’acétate de manganèse(III) comme outil d’aide à la synthèse d’oxydes permet de favoriser la formation de solides possédant une plus grande quantité de phase d’intérêt, augmentant ainsi l’activité catalytique de ceux-ci. Cette découverte rend dès lors la méthode de synthèse de catalyseurs par plasma glidarc d’autant plus prometteuse.