PREPARATION ET CARACTERISATION DE CATALYSEURS HETEROGENES METALLIQUES ACTIFS ET SELECTIFS POUR L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE EN PHENYLHYDROXYLAMINE PDF Download
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LE BUT DE MA THESE EST LA RECHERCHE DE NOUVEAUX CATALYSEURS HETEROGENES ACTIFS ET SELECTIFS DANS L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE EN PHENYLHYDROXYLAMINE. LA PHENYLHYDROXYLAMINE A UNE GRANDE IMPORTANCE DANS L'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE : ELLE CONDUIT EN DEUX ETAPES (TRANSPOSITION DE BAMBERGER EN MILIEU ACIDE PUIS N-ACETYLATION) AU N-ACETOXY-PARA-AMINOPHENOL (PARACETAMOL). ACTUELLEMENT, IL EST POSSIBLE D'OBTENIR LA PHENYLHYDROXYLAMINE A PARTIR DU NITROBENZENE, AVEC UNE SELECTIVITE DE 70% A 90% DE CONVERSION, EN UTILISANT LE PLATINE DEPOSE SUR CHARBON, MAIS IL EST NECESSAIRE D'AJOUTER UNE BASE ORGANIQUE DANS LE MILIEU REACTIONNEL, CE QUI REND DIFFICILE LA TRANSPOSITION DE BAMBERGER A LA SUITE DE L'HYDROGENATION. L'OBJECTIF DE NOTRE TRAVAIL EST DONC DE REALISER CETTE HYDROGENATION CATALYTIQUE SANS AJOUT. POUR ATTEINDRE CE BUT, NOUS AVONS OPERE EN TROIS TEMPS : A) NOUS AVONS CHERCHE LE MEILLEUR CATALYSEUR MONOMETALLIQUE (MEILLEUR COUPLE METAL/SUPPORT) ET LES MEILLEURES CONDITIONS OPERATOIRES (MILIEU REACTIONNEL, TEMPERATURE, PRESSION). NOTRE CHOIX S'EST PORTE SUR LE PLATINE SUR SILICE, UTILISE DANS L'ETHANOL, A 4C, SOUS PRESSION D'HYDROGENE. B) NOUS AVONS EFFECTUE UNE ETUDE PLUS APPROFONDIE SUR L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE, AFIN D'EN DEDUIRE LE MECANISME REACTIONNEL. NOUS AVONS PROPOSE UN MODELE QUI REND BIEN COMPTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. C) NOUS AVONS MODIFIE LA SURFACE DU SOLIDE PAR LA CHIMIE ORGANOMETALLIQUE DE SURFACE SUR METAUX. LA REACTIVITE D'ACETYLACETONATE DE PLATINE NOUS A PERMIS D'OBTENIR DES PARTICULES DE PLATINE DE TAILLE CROISSANTE. LE MEILLEUR RESULTAT A ETE OBTENU AVEC DU PLATINE SUR SILICE DE TAILLE DE PARTICULE VOISINE DE 5 NM, SOUS 20 BARS D'HYDROGENE ET A 4C. LE RENDEMENT MAXIMUM DE LA REACTION EST DE 80%, POUR UNE FREQUENCE DE ROTATION DE 26000 H#-#1 ET UN RAPPORT SUBSTRAT/CATALYSEUR DE 6500.
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LE BUT DE MA THESE EST LA RECHERCHE DE NOUVEAUX CATALYSEURS HETEROGENES ACTIFS ET SELECTIFS DANS L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE EN PHENYLHYDROXYLAMINE. LA PHENYLHYDROXYLAMINE A UNE GRANDE IMPORTANCE DANS L'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE : ELLE CONDUIT EN DEUX ETAPES (TRANSPOSITION DE BAMBERGER EN MILIEU ACIDE PUIS N-ACETYLATION) AU N-ACETOXY-PARA-AMINOPHENOL (PARACETAMOL). ACTUELLEMENT, IL EST POSSIBLE D'OBTENIR LA PHENYLHYDROXYLAMINE A PARTIR DU NITROBENZENE, AVEC UNE SELECTIVITE DE 70% A 90% DE CONVERSION, EN UTILISANT LE PLATINE DEPOSE SUR CHARBON, MAIS IL EST NECESSAIRE D'AJOUTER UNE BASE ORGANIQUE DANS LE MILIEU REACTIONNEL, CE QUI REND DIFFICILE LA TRANSPOSITION DE BAMBERGER A LA SUITE DE L'HYDROGENATION. L'OBJECTIF DE NOTRE TRAVAIL EST DONC DE REALISER CETTE HYDROGENATION CATALYTIQUE SANS AJOUT. POUR ATTEINDRE CE BUT, NOUS AVONS OPERE EN TROIS TEMPS : A) NOUS AVONS CHERCHE LE MEILLEUR CATALYSEUR MONOMETALLIQUE (MEILLEUR COUPLE METAL/SUPPORT) ET LES MEILLEURES CONDITIONS OPERATOIRES (MILIEU REACTIONNEL, TEMPERATURE, PRESSION). NOTRE CHOIX S'EST PORTE SUR LE PLATINE SUR SILICE, UTILISE DANS L'ETHANOL, A 4C, SOUS PRESSION D'HYDROGENE. B) NOUS AVONS EFFECTUE UNE ETUDE PLUS APPROFONDIE SUR L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE, AFIN D'EN DEDUIRE LE MECANISME REACTIONNEL. NOUS AVONS PROPOSE UN MODELE QUI REND BIEN COMPTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. C) NOUS AVONS MODIFIE LA SURFACE DU SOLIDE PAR LA CHIMIE ORGANOMETALLIQUE DE SURFACE SUR METAUX. LA REACTIVITE D'ACETYLACETONATE DE PLATINE NOUS A PERMIS D'OBTENIR DES PARTICULES DE PLATINE DE TAILLE CROISSANTE. LE MEILLEUR RESULTAT A ETE OBTENU AVEC DU PLATINE SUR SILICE DE TAILLE DE PARTICULE VOISINE DE 5 NM, SOUS 20 BARS D'HYDROGENE ET A 4C. LE RENDEMENT MAXIMUM DE LA REACTION EST DE 80%, POUR UNE FREQUENCE DE ROTATION DE 26000 H#-#1 ET UN RAPPORT SUBSTRAT/CATALYSEUR DE 6500.
Author: Bang Gu Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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La synthèse de Fischer-Tropsch (FT) est l'un des moyens les plus pratiques de convertir les ressources carbonées alternatives, telles que le charbon, la biomasse, le gaz naturel et le gaz de schiste, en carburants et en produits chimiques à haute valeur ajoutée via le gaz de synthèse. Les hydrocarbures issus de la synthèse FT suivent une distribution large Anderson-Schulz-Flory (ASF). C'est donc un grand défi d'améliorer la sélectivité en hydrocarbures spécifiques. En plus de la sélectivité, la stabilité insuffisante des catalyseurs restreint une large implémentation de la synthèse FT dans l'industrie.Les effets dus à la promotion des catalyseurs au fer supporté par des nanotubes de carbone au bismuth et au plomb sur la synthèse directe d'oléfines légères à partir de gaz de synthèse ont été étudiés dans le chapitre 3. Par rapport aux catalyseurs au fer non promus, une vitesse de réaction de Fischer-Tropsch deux fois plus importante et une sélectivité considérablement plus élevée ont été observées. Une migration remarquable des promoteurs lors de l'activation du catalyseur et une décoration des nanoparticules de carbure de fer par les promoteurs ont été mis en évidence.Dans le chapitre 4, en utilisant un large éventail de techniques ex situ et in situ, nous avons découvert, plusieurs effets synergiques majeurs issus du nanoconfinement du fer dans les nanotubes de carbone et de sa promotion au bismuth et au plomb sur la structure et les performances catalytiques. Le nanoconfinement du fer dans les nanotubes de carbone, associé à la promotion au Bi ou au Pb, permet d'obtenir un rendement en oléfines légères dix fois plus élevé. Le nanoconfinement conduit principalement à des meilleures dispersion et stabilité, tandis que l'activité intrinsèque du fer (TOF) reste inchangée. La promotion au Bi et au Pb entraîne une augmentation majeure du TOF dans les catalyseurs confinés et non confinés. Apres l'optimisation, la synthèse Fischer-Tropsch se produit sous pression atmosphérique avec une conversion élevée et une sélectivité accrue en oléfines légères sur les catalyseurs promus et confinés.Dans le chapitre 5, nous avons examiné l'effet de la taille des particules de fer dans les catalyseurs confinés sur la conversion du gaz de synthèse en oléfines Nous avons démontré d'un part, que le TOF augmente lors que la taille des nanoparticules de fer confinés promues ou non-promues augmente de 2.5 à 12 nm. D'autre part, la sélectivité en olefines légères dépend fortement de la promotion. Dans les catalyseurs non-promus, la taille des particules de fer encapsulées dans les nanotubes de carbone ne produit aucun effet notable sur la sélectivité en oléfines légères, tandis que dans les catalyseurs promus au Bi et au Pb, la sélectivité en oléfines légères était supérieure sur les petites nanoparticules de fer et diminuait avec l'augmentation de la taille de nanoparticules.Dans le chapitre 6, nous avons élaboré une nouvelle approche pour la synthèse d'oléfines alpha linéaires lors de la synthèse de FT à basse température sur les catalyseurs à base de Co. Nous avons constaté que la co-alimentation du syngas en acides carboxyliques induisait une modification de la sélectivité et son déplacement vers les oléfines alpha. La sélectivité en olefines alpha atteint 39 % en présence des acides.En fin, nous avons proposé une nouvelle stratégie pour améliorer considérablement la stabilité des catalyseurs Co et Ni pour l'hydrogénation du CO via leur promotion au bismuth. Les catalyseurs promus ont démontré une stabilité exceptionnelle lors de la réaction. Les expériences menées ont révélé l'auto-régénération continue du catalyseur au cours de la réaction via l'oxydation du carbone déposé par l'oxygène généré lors de la dissociation du CO à l'interface de nanoparticules métalliques et du promoteur de bismuth. La formation d'une couche de bismuth protégeait également les nanoparticules métalliques du frittage.
Author: Camille La Fontaine Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 262
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Largement utilisées dans l’industrie sous forme de solvants, d’intermédiaires réactionnels ou bien synthétisées pour des usages pharmaceutiques, les amines sont indispensables à la société moderne. Une voie de synthèse est l’hydrogénation catalytique de nitriles mais les catalyseurs hétérogènes développés, souvent à base de nickel, s’avèrent inappropriés pour l’hydrogénation de molécules complexes. L'objectif de ce travail a consisté tout d’abord à réaliser une étude comparative de Ru, Ni, Pd, Pt et Rh déposés sur alumine en hydrogénation de l’acétonitrile en phase gazeuse. Les métaux les plus actifs sont Pt et Rh. Quelle que soit la taille des particules métalliques, Pt conduit à la formation des amines primaire et tertiaire, alors que sur Rh un mélange des amines secondaire et tertiaire est obtenu. Les catalyseurs subissent une désactivation importante au cours de la réaction, due principalement à l’empoisonnement des sites actifs par des espèces fortement adsorbées. Une régénération est alors possible par simple traitement thermique sous atmosphère inerte. Différentes pistes ont ensuite été explorées pour l’optimisation des catalyseurs et la compréhension des mécanismes de la réaction. L’ajout de Sn par greffage organométallique permet de stabiliser l’activité de Rh en accord avec un effet électrodonneur. L’emploi de supports tels que CeO2 ou MgO permet d’améliorer la sélectivité en amine primaire, tant pour Rh que pour Pt. Les propriétés d’oxydoréduction de CeO2 modifient l’adsorption et la désorption des espèces et l’absence de sites acides à la surface de MgO inhibe les réactions de condensation. Un mécanisme bifonctionnel de la réaction est donc confirmé.
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST LA PREPARATION ET LA CARACTERISATION PAR SPECTROMETRIE INFRAROUGE ET PAR DES TESTS CATALYTIQUES DE CATALYSEURS AU PALLADIUM SUPPORTES SUR SILICE OU ALUMINE, MODIFIES OU NON PAR UN AJOUT METALLIQUE. LE CUIVRE EST LE PRINCIPAL DEUXIEME METAL UTILISE. L'OR, LE PLOMB ET LE NICKEL ONT ETE TESTES. LES CATALYSEURS BIMETALLIQUES SONT PREPARES SOIT PAR COIMPREGNATION DES DEUX SELS PRECURSEURS, SOIT A L'AIDE D'UNE REACTION D'OXYDOREDUCTION ENTRE L'HYDROGENE ADSORBE SUR LE PALLADIUM ET LE SECOND METAL INTRODUIT SOUS FORME DE SEL EN SOLUTION AQUEUSE. LA SPECTROMETRIE D'ABSORPTION INFRAROUGE DU CO ADSORBE A LA SURFACE DU METAL MET EN EVIDENCE DES SITES DE COORDINATION DE FAIBLE COORDINATION ENTRAINANT UNE ADSORPTION LINEAIRE SUR DES DISCONTINUITES ENTRE LES FACES, ET DE FORTE COORDINATION OU LE CO S'ADSORBE DE FACON PONTEE D'ORDRE DEUX, TROIS ET PARFOIS QUATRE SUR LES FACES (100) ET (111). LE TEST CATALYTIQUE EST UNE REACTION D'HYDROGENATION COMPETITIVE DU R(+) LIMONENE. LES PRODUITS FORMES EN PLUS GRANDE QUANTITE SONT D'UNE PART LE MENTHENE, GRACE A L'HYDROGENATION DE LA LIAISON ETHYLENIQUE EXTERNE AU CYCLE, D'AUTRE PART LE MENTHANE, GRACE A CELLE SIMULTANEE DES DEUX DOUBLES LIAISONS C=C. L'ADSORPTION DU R(+) LIMONENE SUR LES FACES (111) FACILITE LA PRODUCTION DU MENTHENE ET DIMINUE L'ACTIVITE. LORSQUE LE CATALYSEUR PALLADIUM-CUIVRE EST PREPARE PAR LA METHODE DE COIMPREGNATION, LE CUIVRE SE DEPOSE DE FACON ALEATOIRE SUR LE SUPPORT ET SUR LE METAL. LE PEU DE CUIVRE DEPOSE SUR LE METAL SE PLACE PLUTOT SUR LES SITES FORTEMENT COORDINES DES PLANS (111). L'ACTIVITE AUGMENTE AINSI QUE LA SELECTIVITE EN HYDROGENATION DE LA DOUBLE LIAISON ETHYLENIQUE DU CYCLE. LORSQU'IL EST PREPARE PAR LA METHODE D'OXYDOREDUCTION, LE CUIVRE SE DEPOSE SURTOUT SUR LE METAL ET ENTRAINE UN EFFET DE DILUTION. LES SITES DE DEPOT SONT CEUX SUR LESQUELS L'HYDROGENE S'EST PREADSORBE PREFERENTIELLEMENT C'EST-A-DIRE SUR LES FAIBLEMENT COORDINES. LES PLANS (111) SONT EPARGNES ET LES SITES DE COORDINATION D'ORDRE TROIS SUR CES PLANS SONT PLUS ACCESSIBLES. L'HYDROGENATION DE LA LIAISON ETHYLENIQUE EXTERNE EST FAVORISEE, L'AUTRE EST INHIBEE. CES CONSTATATIONS SONT CONFORTEES LORSQUE LE DEUXIEME METAL EST L'OR, LE PLOMB OU LE NICKEL
Author: Olesea Cuzan Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 135
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Nowadays, the ability to synthesize new bioinspired metal catalysts to improve and broaden the spectrum of catalytic activity is of paramount importance for sustainable chemistry respectful for our environment. This thesis is focused on the design of transition metal complexes (copper and palladium) based on two different classes of organic ligands: benzotriazolyl-phenolates and phosphonates.Different original complexes based on palladium and copper were synthetized from benzotriazolyl-phenolate and phosphonates ligands. The characterization of the new compounds was performed by different physical and physico-chemical methods (electrochemistry, EPR, UV-vis, IR, X-ray crystallography) and quantum chemistry. The generation and characterization of different reduced and oxidized species helped us in the possible mechanisms determination. The obtained compounds were successfully employed as catalysts in different processes as: hydrogen production, alcohol oxidation and DNA cleavage.
Author: Wan Xu Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 101
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Les catalyseurs hétérogènes acides de Lewis ont principalement attiré beaucoup d'attention à cause de leurs applications dans de nombreux processus chimiques tels que le raffinage de pétrole. De plus, la facilité de séparer avec la phase liquide, et peu de déchets dangereux générés dans les processus répondent aux exigences de la chimie verte. Par conséquent, il est nécessaire de concevoir les catalyseurs acides de Lewis de façon simple, efficace, et peu couteux. Pour ce faire, la silice mésoporeuse peut agir comme support potentiel pour ce type de catalyseurs hétérogènes. La silice mésoporeuse possède les propriétés physiques et chimiques adaptées tel que la surface spécifique élevés, le volume de pore grand, la taille des pores accordable et ajustable, et la facilité de fonctionnalisation de la surface. Par conséquent, l'objectif de cette thèse est d'explorer un procédé de synthèse facile pour préparer 'un catalyseur d'acide de Lewis hétérogène efficace en utilisant la silice mésoporeuse ordonnée fonctionnalisé par des métaux peu couteux. Pour cela, les silices mésoporeuses du type MCM-41, et SBA-15 ont été choisis comme supports de catalyseur. Par la suite, Fe- MCM-41 et Fe-SBA-15 ont été correctement synthétisé en utilisant un procédé polyvalent. Le traitement de l'ammoniac au cours de la synthèse a été trouvé être un moyen efficace d'augmenter la teneur en fer tout en préservant la dispersion convenable des cations métalliques. Les paramètres physicochimiques de la silice mésoporeuse finale contenant du fer ont été obtenus par l'analyse d'adsorption-désorption d'azote à la base température, et l'environnement de la coordination des éléments en fer a été validé par la spectroscopie de UV-Vis réflectance diffusée et la spectroscopie photoélectronique à rayons X. L'acidité de surface a été sondé à l'aide des indicateurs de Hammett. Pour distinguer en outre les sites acides de Lewis sur la surface, l'adsorption de pyridine suivie par FTIR a été mise en oeuvre. Ces catalyseurs préparés ont été criblés dans la réaction d'aldolisation de Mukaiyama, qui est une réaction modèle catalysée par l'acide de Lewis. L'activité catalytique acide de Lewis des matériaux était peaufinées et les produits aldol ont été obtenus avec un bon rendement et la sélectivité. De plus, les catalyseurs hétérogènes sont très stables et peuvent être réutilisés au moins neuf fois en conservant l'activité catalytique.
Author: Sara Madadi Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 235
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L'intérêt pour le développement de ressources bio-renouvelables pour la production de polymères a excessivement augmenté récemment. Le limonène époxydé est une source très prometteuse de bio-monomères. Son abondance et le faible coût de sa matière première les rendent appropriés comme alternatives à leurs homologues pétroliers conventionnels. L'oxyde de 1,2 limonène et le dioxyde de limonène, les dérivés de l'époxydation du limonène, sont en effet utilisés pour la synthèse de matériaux durables tels que les polycarbonates de limonène verts et les polyuréthanes sans isocyanates. Par conséquent, l'étude des moyens efficaces et économiques d'époxydation du limonène est d'un grand intérêt. L'activation de l'oxygène moléculaire en tant qu'oxydant dans l'époxydation sélective d'alcènes est une cible tentante en raison de son faible coût et de la nature écologique de cet oxydant. Cependant, l'oxygène moléculaire est inactif et il n'est activé qu'en présence de catalyseurs à base de métaux de transition réactifs et hautement sélectifs. Dans ce travail de recherche, une technique de post-greffage a d'abord été utilisée pour la substitution du cobalt dans la SBA-16 mésoporeuse comme support en utilisant directement l'acétylacétonate de cobalt comme précurseur. La silice mésoporeuse ordonnée, spécifiquement SBA-16 avec une surface spécifique élevée, un grand volume de pores et des tailles de pores uniformes s'est avérée efficace pour fournir des sites actifs haute mentdispersés pour l'époxydation de molécules d'alcène volumineuses comme le limonène. En utilisant cette méthode, une charge élevée de cobalt finement dispersé sur de la silice SBA16 a été obtenue. Les catalyseurs Co / SBA-16 (Co / Si = 4.5%) ont présenté une conversion et une sélectivité élevées dans l'époxydation aérobie Mukaiyama du limonène avec de l'oxygène moléculaire, l’oxydant le plus souhaitable, et de l'isobutyraldéhyde comme coréducteur dans des conditions très douces en présence du solvant vert l’acétate d'éthyle. Pour optimiser le rendement de la formation d'époxyde, un plan expérimental statistique a été appliqué pour une étude systématique des conditions de réaction par Central Composite Design (CCD) et le modèle Response Surface Methodology (RSM). 99% de conversion de limonène, 50% d'oxyde de 1,2 limonène et 32% de dioxyde de limonène ont été obtenus en200 minutes de temps de réaction dans les conditions de réaction optimisées : concentration d'isobutyraldéhyde de 1 mmol / ml (rapport IBA / limonène = 3.3) et 14.3 mg / ml de ivcatalyseur à 28 °C et 10 ml/min de débit d'O2. Pour améliorer davantage l'activité du catalyseur, l'incorporation de Co2+ à faible coordination dans la structure de la silice mésoporeuse SBA-16 a été réalisée par une méthode facile et verte « d’ajustement du pH »et le résultat a été comparé par rapport à notre méthode de post-greffage précédente. Ce catalyseur avec Co/Si = 1.1%, a montré une réactivité bien plus élevée pour l'époxydation aérobie du limonène avec des rendements d'époxyde plus élevés (~ 100%) (1,2 et 8,9-oxydede limonène et dioxyde de limonène) sous une pression d'oxygène de 44 psi. Une analyse cinétique approfondie de l'époxydation aérobie du limonène a été effectuée pour permettre de proposer un schéma réactionnel. Un nouveau mécanisme, dans lequel une réaction de surface entre un intermédiaire Co3+ OOperoxo et le limonène s'est avérée impliquée dans la formation du limonène époxydé. Malgré l'excellent résultat obtenu dans la première partie de cette étude pour l'époxydation aérobie du limonène en présence d'un aldéhyde comme coréducteur et de l'acétate d'éthylecomme solvant, la mise au point d'un procédé catalytique sans solvant ni réducteur est vraiment intéressante en termes de chimie verte. L'activité et la sélectivité des catalyseurs au ruthénium supportés sur divers charbons actifs ont été étudiées dans l'époxydation aérobie du limonène dans des conditions de réaction sans solvant / réducteur et sans initiateur. Le catalyseur préparé par échange de cations en utilisant le charbo activé Darco G60, avec la plus grande surface de mésopore et le plus grand volume de pores et la plus petite taille de particule de Ru (1.8 nm), s'est avéré donner la meilleure combinaison de conversion de limonène de 35% et de sélectivité d'époxyde de 57% (1,2 et 8,9-oxyde de limonène et dioxydede limonène) à 80 °C et 3 bars de pression d'oxygène.
Author: Gabriela Garcia Cervantes Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 324
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Les matériaux réfractaires thermoconducteurs tels que le nitrure de silicium (Si3N4), le carbure de silicium (SiC) et le diamant possèdent des propiétés thermiques, mécaniques et chimiques bien supérieures à celles des oxydes traditionnellement utilisés comme support de catalyseurs (SiO2, AI2O3) et offrent donc un intérêt potentiel dans ce rôle, notamment pour les réactions exothermiques ou à haute température. Les résultats présentés ici concernent l'élaboration, la caractérisation et la réactivité des catalyseurs supportés à base de palladium (en raison de ses excellentes propriétés catalytiques) Pd/α-Si3N4, Pd/β-Si3n4, Pd/β-SiC, Pd/Cdiamant, ainsi que sur Pd/SiO2 et Pd/α-AI2O3 pour comparaison des performances. Nous nous sommes intéressés aux propriétés structurales et catalytiques des particules métalliques déposées à travers deux réactions : l'hydrogénation du butadiène-1,3 et l'oxydation totale du méthane (Pd déposé sur Si3N4 uniquement). Les catalyseurs Pd/SiO2 et Pd/α-Si3N4 ont montré des comportements voisins dans l'hydrogénation du butadiène-1,3 en phase gaz, à savoir une diminution d'activité importante et rapide avant d'atteindre un pallier d'activité très stable, alors que les catalyseurs Pd/β-SiC, Pd/α-AI2O3, et Pd/Cdiamant ont une plus faible désactivation, mais qui se poursuit avec le temps sans atteindre de pallier. Aucune corrélation ne peut donc être faite entre la désactivation et la conductivité thermique du support. Dans la réaction d'oxydation totale du méthane le catalyseur Pd/α-Si3N4 s'est montré très performant et stable tandis que le Pd/β-Si3N4 se désactive très rapidement et très fortement à cause d'un enrobage des particules métalliques par une couche amorphe SiOx (observé par MET et LEIS). Enfin, les catalyseurs Pd/α-Si3N4 préparés à partir de précurseurs solubles dans l'eau se sont montrés très peu performants dans l'oxydation totale du méthane, contrairement à ceux dont les précurseurs étaient dissous dans le toluène.
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DIX CATALYSEURS AU PALLADIUM, PALLADIUM-ETAIN ET PALLADIUM-ARGENT, SUPPORTES EN ALUMINA ET EN TITANIA, ONT ETE PREPARES SUIVANT L'IMPREGNATION DIFFUSIONNELLE, POUR L'UTILISATION DANS LA REACTION D'HYDROGENATION SELECTIVE D'HEXA-1,3-DIENE ET D'HEXA-1,5-DIENE, EN PHASE LIQUIDE. PLUSIEURS TECHNIQUES DE CARACTERISATION PHYSIQUE-CHIMIQUE ONT ETE UTILISEES POUR CARACTERISER LES SOLUTIONS DES PRECURSEURS AUSSI BIEN QUE LES SOLIDES ISSUS DES DIFFERENTS STAGES DE LA PREPARATION. LES ENTITES IDENTIFIEES ONT MONTRE L'EXISTENCE D'INTERACTIONS ENTRE LES PRECURSEURS ET LES SUPPORTS PENDANT L'IMPREGNATION ET LE SECHAGE. LA NATURE DES ESPECES PDCL#X(OH)#Y(H#2O)#Z A ETE LIEE AUX PROPRIETES ACIDES-BASIQUES DES SUPPORTS ET DES SOLUTIONS UTILISEES DANS L'IMPREGNATION. LA TAILLE DES PARTICULES METALLIQUES, APRES REDUCTION, A ETE LIEE AU NIVEAU D'INTERACTION ENTRE CES ESPECES ET LES SUPPORTS. DIFFERENTS COMPLEXES PD-SN ONT ETE IDENTIFIES DANS LES SOLUTIONS ACIDE ET ALCOOLIQUE AVEC UN EXCES D'ETAIN, METTANT EN EVIDENCE L'INFLUENCE DU MILIEU. APRES LA CALCINATION A 500C, DES PETITES PARTICULES DES PHASES OXIDES SUPPORTES PDO, SNO#2 ET AG#2O ONT ETE IDENTIFIEES. APRES LA REDUCTION, DES PHASES METALLIQUES PD, AG ET DES ALLIAGES PDSN, PD#2SN ET PD#3SN ONT ETE IDENTIFIEES. LA PERFORMANCE DES CATALYSEURS DANS L'HYDROGENATION SELECTIVE DES HEXADIENES A ETE LIEE AU RAPPORT ATOMIQUE ENTRE LES ELEMENTS DES ALLIAGES, ET L'EFFET BENEFIQUE DE LA DILUTION A ETE VU SEULEMENT POUR L'ALLIAGE AVEC LE PLUS BAS RAPPORT SN/PD. L'UNE ET L'AUTRE REACTIONS D'HYDROGENATION D'HEXA-1,5-DIENE ET D'HEXA-1,3-DIENE SE SONT MONTREES TRES SENSIBLES A LA STRUCTURE DES CATALYSEURS, AUTANT EN ACTIVITE QU'EN SELECTIVITE POUR LA FORMATION D'1-HEXENE. DANS LE PREMIER CAS, L'ADDITION D'UN DEUXIEME METAL, AUTANT SN QUE AG, A AMELIORE LA SELECTIVITE FRACTIONNELLE POUR L'1-HEXENE, MAIS DANS LE SECOND CAS, LES CATALYSEURS MONO-METALLIQUES, AVEC PARTICULES ENTRE 8,4 ET 10,8 NM, SE SONT MONTRES LES MEILLEURS. CES RESULTATS ONT ETE EXPLIQUES EN FONCTION DE LA CAPACITE D'ISOMERISATION DES DOUBLES LIAISONS IMMANANTE AU PALLADIUM, MAIS IL A ETE SUGGERE L'EXISTENCE D'UN EFFET GEOMETRIQUE, LIE A LA DISTRIBUTION DES DIFFERENTS PLANS CRYSTALLOGRAPHIQUES DES PARTICULES METALLIQUES. IL A ETE PROPOSE UN MECANISME DE REACTION ENTRE LE DIENE FORTEMENT ABSORBE ET L'HYDROGENE SOLUBILISE DANS LE MILIEU, SELON UNE CINETIQUE D'ORDRE ZERO
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Dans ce travail, de nouvelles méthodes de préparation d'oxydes partiellement réduits, à base de terres rares et de nickel, ont été proposées et conduisent à la formation d'excellents réservoirs d'hydrogène, extrêmement actifs en hydrogénation. Les tests catalytiques mis en œuvre, hydrogénation du benzène et dosage par l'isoprène de la quantité d'hydrogène contenue dans les solides, montre que l'effet synergique le plus grand est constaté par un rapport Ni/Ce=5 et, lorsque les oxydes sont obtenus par coprécipitation des hydroxydes de Ni et ce suivie d'une décomposition à 450°C. A une étude physicochimique, par microscopie électronique, diffraction de rayons x et spectroscopie de photoélectrons, a montré que les solides sont composés de: CeO2 partiellement réduit contenant des ions Ni2+, et de particules de nickel métallique, chacune des parties possédant des propriétés catalytiques spécifiques. Des hydrogénations en pilote à haute pression d'hydrogène mettent en évidence les excellentes performances en hydrotraitement du catalyseur; ce qui présente un grand intérêt sur le plan industriel
Author: Laurence Pernoud
Author: Laurence Pernoud
Author: Bang Gu
Author: Camille La Fontaine
Author: THEOPHILE.. MBANG
Author: Olesea Cuzan
Author: Wan Xu
Author: Sara Madadi
Author: Gabriela Garcia Cervantes
Author: EMERSON ANDRADE.. SALES
Author: Marie-Pascale Sohier