Étude mécanistique du couplage oxydant du méthane sur zircones pures et dopées

Mechanistic studies of methane oxidative coupling on pure and doped zirconium oxides

• Auteur / Autrice : David Bouqueniaux
• Direction : Yolande Barbaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Spectrochimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couplage oxydant

Zircone

Méthane

Résumé

Nous avons étudié des catalyseurs conducteurs ioniques de type zircones pures et dopées dans la réaction de couplage oxydant du méthane (c. O. M. ). La caractérisation par les techniques du potentiel de surface et de conductivité ionique a permis une compréhension des mécanismes réactionnels. Les tests catalytiques mettent en évidence l'influence bénéfique d'ajout de dopant y et ca au sein de la zircone, sur la sélectivité en éthane et en éthylène. La limitation cinétique hétérogène du rendement a été constatée en test catalytique et en potentiel de surface. En effet, les c#2, produits de la réaction, réagissent toujours plus rapidement que le méthane (réactif). Au niveau de la sélectivité de c#2h#6 et c#2h#4, on observe une inversion du produit majoritaire avec l'augmentation de température, phénomène qui se corrèle avec des mesures de potentiel de surface. Les résultats cinétiques ont permis de développer un modelé de réaction successive d'ordre 1 que nous avons applique aux catalyseurs étudiés. Il permet de calculer la sélectivité des produits c#2h#6, c#2h#4 et cox en fonction de la conversion en méthane et des rapports des constantes de vitesse = k#c#2#h#6/k#c#h#4 et = k#c#2#h#4/k#c#2#h#6. Nous avons également, en ce qui concerne l'oxygène, propose un modelé de mécanisme à deux sites qui rend compte des différents résultats obtenus.