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Thèse soutenue

Oxydes de tungstène et de niobium supportés sur zircone et dioxyde de titane : corrélations entre le caractère acide, la nature des espèces superficielles et l'activité catalytique en déshydratation de l'isopropanol

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Auteur / Autrice : Thomas Onfroy
Direction : Marwan Houalla
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie théorique, physique, analytique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Caen

Résumé

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L'objectif de l'étude est d'examiner la genèse de l'acidité des solides WOx/ZrO2, NbOx/ZrO2, WOx/TiO2 et NbOx/TiO2 en relation avec la structure des espèces superficielles et l'activité catalytique. Les mesures d'activité catalytique des solides à base de W en déshydratation du propan-2-ol indiquent la présence d'une teneur seuil (~ 1,2 at. W/nmø) pour l'apparition de l'activité. Une évolution similaire de l'acidité de Brønsted "forte" et de l'abondance des espèces WOx fortement polymérisées est observée. De plus les résultats montrent une relation directe entre l'activité catalytique, l'abondance des sites acides de Brønsted "forts" et celle des espèces de WOx fortement polymérisées. L'origine de cette acidité est attribuée à la stabilisation de protons sur les espèces WOx fortement polymérisées. Le comportement des solides NbOx/ZrO2 est similaire à celui des catalyseurs WOx/ZrO2 : teneur seuil (1,2 at. Nb/nmø) pour le développement de l'activité catalytique, de l'acidité de Brønsted (dans ce cas faible) et des espèces NbOx fortement polymérisées. Par contre, le système NbOx/TiO2 montre un développement progressif de ces paramètres dès les faibles teneurs en Nb. Toutefois, comme pour les systèmes à base de W, les résultats obtenus pour les deux systèmes à base de Nb montrent une relation directe entre l'activité catalytique, l'abondance des sites acides de Brønsted et celle des espèces NbOx fortement polymérisées. L'étude de l'influence de la nature de la phase active montre que l'activité catalytique des systèmes à base de W est ~ 2 ordres de grandeur supérieure à celle des solides à base de Nb. Ceci est attribué à l'acidité de Brønsted "forte" des solides base de W