Synthèse et caractérisation de catalyseurs à base d'oxyde de bore déposé sur alumine utilisés dans l'oxydation partielle de l'éthane

Synthesis and characterization of alumina-boria catalysts used in ethane oxidative dehydrogenation

• Auteur / Autrice : Giuseppina Cucinieri
• Direction : Aline Auroux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Catalyse
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aline Auroux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isomérisation

Catalyse hétérogène

Supports de catalyseurs

Alumine

Bore -- Composés

Éthane

Résumé

Des catalyseurs b#2o#3/al#2o#3 avec differents pourcentages d'oxyde de bore ont ete prepares par impregnation et par depot en phase vapeur et ont ete caracterises par differentes methodes physico-chimiques (mesures de surface et porosite, rmn, xps, drx, dsc-tg). L'acidite, principale caracteristique du systeme est determinee par microcalorimetrie d'adsorption de molecules sondes, spectroscopie infrarouge d'adsorption d'acetonitrile et test d'isomerisation de but-1-ene. Enfin leurs proprietes catalytiques ont ete evaluees dans la reaction d'oxydation partielle de l'ethane. La dispersion de l'oxyde de bore depend de son pourcentage et du type de support. Des cristaux de b#2o#3 ont ete detectes a partir de la quantite necessaire en poids pour la formation d'une monocouche. A hauts pourcentages d'oxyde de bore, il y a formation d'agregats et remplissage de pores du support. Aucun oxyde mixte b-al n'a ete mis en evidence. L'ajout d'oxyde de bore sur le support entraine une augmentation du nombre total des sites acides du systeme et en particulier des sites acides de force moyenne et faible. Par contre la basicite des catalyseurs diminue progressivement avec la teneur en b#2o#3. Sur l'alumine et les echantillons avec une faible teneur en b#2o#3 les sites acides de lewis et de bronsted sont simultanement presents. A plus hauts pourcentages d'oxyde de bore, les sites de bronsted prevalent et diminuent l'acidite totale du systeme. Ces catalyseurs dans l'oxydation partielle de l'ethane en presence d'oxygene sont tres selectifs pour l'ethylene (sel. 80-90% et conv. 35-40%) a 550c. Le role de l'oxyde de bore a faible teneur est de neutraliser les sites basiques de l'alumine et a hauts pourcentages de fournir un reservoir d'oxyde de bore cristallin capable d'inhiber l'oxydation totale. Comme mecanisme hypothetique, l'oxyde de bore participe soit avec l'oxygene a l'etape d'activation et de terminaison de la reaction soit comme stabilisant des hydroperoxydes formes pendant la reaction radicalaire