Incorporation par synthèse directe d'anions tungstophosphates dans des silices mésoporeuses organisées et étude de leurs propriétés catalytiques

Incorporation by direct synthesis of tungstophosphate anions into organized mesoporous silica and study of their catalytic properties

• Auteur / Autrice : Joumana Toufaily
• Direction : Michel Soulard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Époxydes

Hétéropolyacides

Silice

Résumé

Ce travail concerne la préparation et la caractérisation de catalyseurs obtenus par incorporation de H3PW12O40 (PW) dans la paroi de la silice mésoporeuse au moment de la polycondensation. Dans ce but, deux stratégies de synthèse ont été envisagées. Vu l'instabilité de PW à pH élevé, les préparations ont d'abord été effectuées dans un domaine de pH compris entre 4 et 6. La polycondensation de la silice, issue de l'hydrolyse d'alkoxysdane, peut ainsi être contrôlée en présence d'un tensioactif neutre (Triton TXIOO). Un tensioactif canonique, C16TMABr, a été ajouté afin de créer des interactions fortes avec les anions PW. Une deuxième série de synthèses, utilise un milieu plus acide, en présence ou non d'anions F- cormne catalyseur de condensation de la silice. Différents systèmes Parcellaires mixtes ou neutres ont été étudiés: TXIOO/CI6 , P123/CI6 , Tergitol 15S-12 et Tween 60. Généralement les phases obtenues montrent un seul pic de diffraction, caractéristique des solides de type MSU. Le système micellaire P123/C 16TMA+ à faible teneur en PW, conduit à un solide de type SBA-15 présentant une excellente organisation dans la périodicité des canaux. Les -caractéristiques poreuses ont été déterminées par adsorption d'azote. La présence de PW après incorporation est caractérisée par un signal spécifique en RMS MAS du 31P. Les mesures de temps de relaxation sur ces solides montrent une faible mobilité des espèces PW incorporées par rapport à celles imprégnées. Dans l'époxydation du cyclohexène en présence de H202, les produits majeurs formés sont l'époxycyclohexane, le cis et le trans-1,2-cyclohexanediol. La conversion du cyclohexène augmente avec le taux de PW introduit. L'étude cinétique avec divers catalyseurs, indique que la sélectivité en époxyde augmente alors que celle en diols diminue. Un comportement comparable en terme de sélectivité envers le cis-1,2-cyclohexanediol est obtenu pour PW pur et imprégné, alors que PW incorporé est plus sélectif pour l'isomère trans