Etude et modélisation de sols précurseurs d'oxychlorure de lanthane. Préparation et caractérisation de membranes catalytiques

par Philippe Chanaud

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Louis Cot.

Soutenue en 1993

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Cette etude decrit l'elaboration et la caracterisation de membranes inorganiques en oxychlorure de lanthane destinees a la realisation de reacteurs catalytiques pour la reaction de couplage oxydant du methane. Ces membranes sont realisees a l'aide du procede sol-gel (hydrolyse par l'ammoniaque de solutions aqueuses de chlorure de lanthane en presence d'acetate). Un modele base sur des donnees thermodynamiques (constantes de formation des complexes acetates et hydroxyde de lanthane) a ete developpe. Ce modele montre que les ions acetate et hydroxyde sont des ligands competitifs vis-a-vis du lanthane dans le domaine de formation des sols. La comparaison des valeurs theoriques et experimentales du ph ainsi que differentes caracterisations des sols (turbidite, irtf, rmn 13c, cryofracture, diffusion de la lumiere, mesure de stabilite et rheologie) s'averent en accord avec le modele. Durant la transition sol-gel, une polymerisation des acetates (parfois doublee d'une cristallisation dendritique de nh4cl) a ete mise en evidence (irtf, microscopie optique) et conduit a la formation de gels translucides. L'analyse thermique des gels (atd, atg, rx) nous a permis de preciser que les ions chlorure sont des ligands potentiels du lanthane. Des membranes microporeuses en laocl (adsorption d'azote, meb) ont ete realisees a 500c sur un support en alumine gamma ou a 800c sur une membrane mesoporeuse en laocl deposee sur alumine alpha. Un effet membranaire a pu etre mis en evidence dans le reacteur catalytique a membrane, caracterise par des performances superieures a celles obtenues avec une configuration traditionnelle. Une optimisation de la porosite et du diametre des pores des membranes combine a un ajustement des conditions operatoires devrait permettre d'optimiser ces resultats

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  • Détails : 216 p
  • Annexes : Bibliogr.: p. 211-216

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  • Cote : TS 93.MON-244
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