Les modèles cinétiques constituent un outil utile pour fournir des informations fondamentales pour le développement de catalyseurs. La modélisation microcinétique à événement unique (SEMK) est une stratégie polyvalente pour évaluer des réactions complexes avec un nombre limité de paramètres. En particulier pour la synthèse Fischer – Tropsch, la modélisation SEMK s'est concentrée sur l'explication des performances de catalyseurs individuels dans une large gamme de conditions de fonctionnement. Dans ce travail, nous étendons les capacités de l'approche de modélisation SEMK pour étudier l'influence de la variation des propriétés du catalyseur, c'est-à-dire des descripteurs de catalyseur, sur le rendement du composant souhaité, les oléfines légères (C2-C4=). Nous explorons l'espace des descripteurs de catalyseur autour de trois catalyseurs à base de fer rapportés dans la littérature. Les trois descripteurs de catalyseur, c'est-à-dire les enthalpies de chimisorption atomique de l'hydrogène (QH), du carbone (QC) et de l'oxygène (QO) dans l'approche de modélisation SEMK ont un effet combiné sur la conversion, alors que la sélectivité aux oléfines légères s'avère moins sensible à QO. Ces effets peuvent être rationalisés en termes de couvertures de surface relatives de différentes espèces, conduisant à différentes voies de réaction dominantes, et entraînant ainsi des variations de rendement de produit. En utilisant cette approche, un « catalyseur prometteur » avec des descripteurs de catalyseur, QH ≈ 234 kJ/mol, QC ≈ 622 kJ/mol et QO ≈ 575 kJ/mol résultant en un rendement de 55 % en oléfines légères avec une méthanation plus faible et des hydrocarbures à longue chaîne formation, est identifiée.
L'article complet peut être trouvé à https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721012195.