Propriétés de l'oxyde de chrome pour les réactions de fluoration catalytique

Properties of chromia for catalytic fluorination

• Auteur / Autrice : Béatrice Boussand
• Direction : Michel Blanchard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Poitiers
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lewis, Acides de

Catalyse hétérogène

Chlorofluorocarbures -- Produits de remplacement

Résumé

La production et la commercialisation du 1,1,1,2-tetrafluoroethane (cf#3ch#2f) a commence ces dernieres annees, celui-ci etant principalement utilise dans les systemes de refrigeration en remplacement du dichlorodifluoromethane (nocif pour la couche d'ozone). Il peut etre prepare par fluoration catalytique en phase gazeuse de cf#3ch#2cl. Les catalyseurs utilises sont a base d'oxyde de chrome. Les conditions de preparation des oxydes de chrome (temperature et atmosphere de decomposition de l'hydroxyde) influencent leurs proprietes physico-chimiques et catalytiques. L'activite catalytique par unite de surface est proportionnelle a la quantite de chrome reversiblement oxydable et evolue dans le meme sens que la mobilite de l'oxygene moleculaire. De plus, pour une serie d'oxydes de chrome de meme morphologie (polyedrique), les plus actifs sont ceux qui possedent la surstoechiometrie en oxygene la plus importante par rapport a cr#2o#3. Un echange o#2/hf a ete mis en evidence, pour les oxydes de chrome prepares sous azote, hydrogene et air, dans un rapport molaire o#2:hf compris entre 2,4 et 3,7. Ainsi, plusieurs types de fluor sont presents a la surface de l'oxyde de chrome fluore et notamment de l'acide fluorhydrique stable en presence d'un gaz inerte, mais echangeable par de l'oxygene. Il serait actif lors de l'echange chlore-fluor. Par ailleurs, le principal sous-produit de la reaction est cf#2=chcl, obtenu par deshydrofluoration de cf#3ch#2cl. Cette reaction doit etre limitee car elle conduit a une desactivation du catalyseur. La fluoration de l'oxyde de chrome provoque une augmentation de l'acidite de lewis des sites de surface (mise en evidence par thermodesorption d'hf), la reaction de deshydrofluoration est alors favorisee. L'ajout de nickel en petite quantite permet d'accroitre la selectivite pour la reaction de fluoration au detriment, cependant, de l'activite catalytique