Catalyseurs au vanadium : preparation, caracterisation, et reactivite dans l'oxydation selective de l'ethane

par DAN ION ENACHE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de François Bozon-Verduraz.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Des catalyseurs au vanadium sont prepares en faisant varier la nature du precurseur et le mode de fixation de la phase active, et en comparant le support conventionnel, tio 2, a la zircone. La fixation du vanadium met en uvre, entre autres, le greffage d'un complexe moleculaire (l'acetylacetonate de vanadyle) et le depot d'une solution colloidale de v 2o 5, procede original ; ces procedes sont compares aux methodes conventionnelles d'impregnation par le metavanadate d'ammonium et un heteropolyacide (mo-v). La dispersion de la phase active sur les differents echantillons est correlee qualitativement, a l'aide de la rpe, a l'apparition de la structure hyperfine bien resolue des ions v 4 + isoles. Les informations obtenues par drx etant insuffisantes, les spectroscopies optiques (uv-visible-pir et ir) ont permis d'etablir que le vanadium est present principalement sous forme de v 2o 5 et la largeur de bande interdite de ce semi-conducteur (gap) a ete determinee (2,3 ev). La spectroscopie xps confirme que les echantillons prepares par depot de solutions colloidales sont les mieux disperses. Les mesures d'atd-atg et de drx montrent clairement que la presence de v 2o 5 sur zro 2 favorise l'apparition de la zircone monoclinique. Dans l'oxydation menagee de l'ethane a temperature moderee (200\c), les catalyseurs supportes sur l'anatase presentent des selectivites elevees en acide acetique (80%), mais des rendements tres faibles (0,1%), tandis que les catalyseurs supportes sur zro 2 n'en produisent pas du tout. Cette difference de comportement est reliee a l'acidite superieure de l'anatase par rapport a zro 2, l'acide acetique etant ainsi moins bien retenu par le premier support. Par contre les performances des catalyseurs dans la production d'ethylene sont nettement plus interessantes surtout dans le cas du support zircone ; les rendements atteignent 16%, valeur superieure aux donnees rapportees dans la litterature. Tous ces catalyseurs sont actifs a partir de 200\c et leurs performances en oxydation totale s'ameliorent quand la pression partielle d'oxygene augmente, ce qui suggere de les utiliser en post-combustion automobile.


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Informations

  • Détails : 169 p.
  • Annexes : 162 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1999
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