Etude de catalyseurs à base d'oxyde de gallium supporté

• Auteur / Autrice : Alice Luminita Petre
• Direction : Aline Auroux, Niculae I. Ionescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Bucarest
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aline Auroux, Niculae I. Ionescu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réduction (chimie)

Oxydes d'azote

Supports de catalyseurs

Oxydes de gallium

Catalyseurs au gallium

Déshydrogénation

Propane

Résumé

Des catalyseurs à base d'oxyde de gallium supporté sur des supports tels que Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2,WO3, Nb2O5 de structure et propriétés superficielles différentes ont été préparés par une méthode d'imprégnation en milieu aqueux et par une méthode innovante de type sol-gel. Différentes techniques d'analyse (AES-ICP, mesure de surface spécifique, DRX, spectrométrie infrarouge, XPS, TEM, 71GaRMN) ont été employées pour l'étude de la structure et du degré de dispersion de l'oxyde de gallium sur la surface des supports. Les propriétés superficielles de nos supports ont influencé d'une manière importante la dispersion de la phase active d'oxyde de gallium. L'acido-basicité des supports, de l'oxyde de gallium massique, ainsi que des catalyseurs contenant des teneurs variables en Ga2O3 a été analysée par microcalorimétrie d'adsorption couplée à la volumétrie et par spectrométrie infrarouge qui fournit des informations complémentaires sur la nature, le nombre, la force et la distribution en force des sites acidobasiques. L'approche multitechnique (microcalorimétrie-spectroscopie infrarouge-conductance électrique) de l'influence de la vapeur d'eau sur la comportement de nos catalyseurs nous a permis de tracer une carte énergétique de la surface et caractériser les sites d'adsorption. Les performances catalytiques de nos échantillons ont été étudiées dans deux procédés ayant un impact industriel considérable: la réaction catalytique sélective des oxydes d'azote par des hydrocarbures en présence d'un excès d'oxygène (HC-SCR) et la déshydrogénation non-oxydante du propane. Les résultats de l'activité catalytique (conversion, sélectivité, production, vitesse de formation du produit principal, TOF) ont été comparés pour mieux comprendre le rôle du support, de l'acidité et basicité des solides, de la quantité d'oxyde de gallium ajouté et de la quantité de la dispersion de la phase active, ainsi que pour identifier les nombres de sites actifs dans ces réactions.