Thèse soutenue

Conception sur mesure de zéolithes pour la catalyse : du site actif au réateur

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Auteur / Autrice : Marilyne Boltz
Direction : Benoît Louis
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 17/10/2014
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
Jury : Président / Présidente : Anne-Cécile Roger
Examinateurs / Examinatrices : Marcelo Maciel Pereira
Rapporteur / Rapporteuse : Valentin Valtchev, Jacques Védrinne

Mots clés

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Résumé

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Les zéolithes représentent une importante classe de catalyseurs hétérogènes largement utilisées dans l’industrie. En effet, ce sont des catalyseurs de choix pour de multiples réactions grâce à leurs propriétés uniques largement modulables, à savoir leur forte acidité de Brønsted, leur grande surface spécifique, leur stabilité hydrothermique et leur sélectivité de forme. Cependant, la taille de leur micropores engendre des difficultés en terme de diffusion, réduisant ainsi leur potentiel catalytique. Ainsi, la conception sur mesure, en fonction de l’application finale, semble être une méthode très intéressante pour le développement de nouveaux catalyseurs zéolithiques.Les travaux réalisés au cours de cette Thèse ont pour objectif la conception de zéolithes à trois échelles : (i) au niveau du site actif en jouant sur la force acide et sur leur accessibilité, (ii) au niveau macroscopique par la taille des cristaux et (iii) au niveau du réacteur en les déposant sur divers supports. Ces différentes zéolithes ont été évaluées dans deux réactions acides : la chloration d’aromatiques et la conversion du méthanol en oléfines légères (MTO).Des zéolithes hiérarchisées ont été synthétisées selon diverses méthodes pré- ou post-Synthétiques et testées dans la chloration du nitrobenzène et du chlorobenzène. De plus, des cristaux « géant » de ZSM-5, préparés par voie fluorure, ont été évalués dans le MTO.La corrélation directe entre l’activité catalytique et les propriétés intrinsèques des zéolithes a permis de souligner les propriétés indispensables à chaque réactions.