Oxydation catalytique de divers composés organiques volatils (COV) à l'aide de catalyseurs zéolithiques

Catalytic oxidition of various organic compounds (VOCs) on zeolite catalysts

• Auteur / Autrice : Romain Beauchet
• Direction : Patrick Magnoux, Jérôme Mijoin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale et industrielle
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Platine

Isopropylbenzène

Isopropanol

Xylènes

Résumé

L’objectif de cette étude a été de mettre au point des catalyseurs actifs, sélectifs (en formation de CO2 et d’H2O) et stables pour la destruction de mélanges binaires de Composés Organiques Volatils (COV). L’oxydation est menée dans des conditions proches de celle de l’industrie sur des catalyseurs à base de zéolithe, Pt/zéolithe mais également sur d’autres oxydes tels que MgO et CeO2. Dans un premier temps, l’oxydation a été mise en oeuvre indépendamment sur deux molécules représentatives des deux plus grandes familles de COV : l��isopropanol et l’o-xylène. Par la suite, la destruction de l’isopropanol et de l’o-xylène a été étudiée en mélange. Ce travail a principalement porté sur l’étude des mécanismes de destruction des COV et de formation des produits secondaires, sur les compétitions d’adsorption des COV en mélanges induisant des effets promoteurs ou inhibiteurs sur la destruction mais également sur la compréhension du mode de fonctionnement des catalyseurs (structure, acido-basicité). Parallèlement, un phénomène d’activation des transformations de l’o-xylène et du cumène ainsi que sur les rendements en CO2 au cours du temps a été mis en évidence sur NaX. Cette augmentation de l’activité semble être due à la formation de composés organiques oxygénés appelés « coke actif » et capable de catalyser les réactions d’oxydation.

The aim of the study was to develop active, selective (for the formation of CO2 and H2O) and stable catalysts for the destruction of volatile organic compounds (VOCs) in binary mixture. Oxidation is carried out close to industrial conditions on catalysts made from zeolites, Pt/zeolite but also others oxide like MgO and CeO2. Firstly, oxidation was performed independently on two representative molecules of the most important COV family: isopropanol and o-xylene. Secondly, isopropanol and o-xylene destruction was studied in mixture. This work deals principally with the study of the mechanism of COV and of secondary products destruction, on the adsorption competition of COV in mixture inducing promoting or inhibiting effect on the destruction and on the comprehension of the activity of the catalysts (acido-basicity, structure). In addition, an activation phenomenon was observed on the conversion of o-xylene and cumene and on their conversion into CO2 on NaX. This increase seems to be the result of the formation of oxygenated organic species usually known as “active coke” able to catalyze oxidation reactions.