Adsorption des isomeres para- et meta- du xylene dans les zeolithes nax et bax - etude des relations proprietes-structure

par Arnaud Descours

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de MARIE HELENE SIMONOT.

Soutenue en 1997

à Dijon .

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  • Résumé

    La separation du para-xylene des isomeres aromatiques en c8 est realisee industriellement par adsorption sur tamis moleculaire zeolithique. Les proprietes d'adsorption des zeolithes employees sont etroitement liees a la structure de ces solides, et leur comprehension necessite une connaissance precise des interactions entre les molecules d'adsorbat et la zeolithe. L'objet de ce travail consiste a caracteriser d'un point de vue structural l'adsorption des isomeres para et meta du xylene dans les zeolithes bax et nax, respectivement selective pour le para-xylene et non selective pour les isomeres para- et meta- du xylene. Pour chaque zeolithe, l'adsorption des isomeres para- et meta- est envisagee en fonction du remplissage, dans le cas des xylenes purs et des melanges binaires. La diffraction des neutrons est employee pour determiner la structure cristalline des zeolithes et les sites d'adsorption cristallographiques des molecules. L'influence du taux de remplissage sur les interactions adsorbat-adsorbat et adsorbat-adsorbant est envisagee. La spectroscopie infrarouge permet de determiner l'environnement chimique de l'adsorbat en fonction du remplissage, et est particulierement adaptee a l'etude des melanges binaires. La confrontation de l'ensemble des resultats conduit a une description coherente du mecanisme d'adsorption des xylenes dans les deux zeolithes, en fonction du taux de remplissage. Le taux de recouvrement, le cation de compensation, et la composition de la phase adsorbable jouent un role determinant. Pour les deux zeolithes, l'augmentation du taux de recouvrement entraine des genes steriques entre molecules du xylene, conduisant a de forts rearrangements moleculaires. La nature de ces reorganisations est liee a la distribution cationique des zeolithes, et entraine in fine un confinement des molecules particulierement prononce dans la zeolithe bax, qui est mis en relation avec les proprietes selectives de cette zeolithe.


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  • Détails : 200 P.
  • Annexes : 88 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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