Etude vibrationnelle de surfaces d'alumines de transition gamma, brutes et traitées par des ions Cl-

par Hélène Vigué

Thèse de doctorat en Science des procédés céramiques et de traitement de surface

Sous la direction de THERESE MERLE MEJEAN.


  • Résumé

    L'essor de l'utilisation des catalyseurs en industrie provient d'un gain de temps et d'energie considerable. A ce titre les alumines et plus particulierement les alumines de transition, en raison de leur haute surface specifique, interviennent dans de nombreux procedes. Ces catalyseurs doivent etre adaptes aux proprietes souhaitees lors de leur utilisation et ce en modifiant leur surface. La connaissance de la surface est un parametre tres important qui peut etre atteint par une methode d'investigation simple et relativement rapide : la spectrometrie infrarouge. Cette technique permet non seulement de connaitre la structure mais aussi l'etat de surface. Les alumines de transition sont des materiaux possedant une surface complexe et l'utilisation de molecules sondes permet de comprendre leur caractere acido-basique ainsi que l'emploi d'ajouts pour etudier les interactions possibles et les phenomenes de dopage. Deux alumines de transition, de structure , mais d'origine et de synthese differentes sont etudiees dans ce travail. Les premieres investigations montrent que malgre leur grande purete la presence de trace d'anions ou de cations dans le coeur des echantillons induit une surface et donc des proprietes un peu differentes. L'incorporation du chlore par l'intermediaire du chlorure d'hydrogene ou du chloroforme augmente l'acidite de lewis des surfaces des deux alumines. Le greffage du chlore par la methode ex-situ (utilisation de hcl) est plus actif vis a vis des vibrateurs oh que celui obtenu par la methode in-situ (chcl 3. Si nous considerons les differentes faces presentes a la surface, la chloration des alumines favorise l'activite de certaines couches (par exemple, la couche b de la face (111) est favorisee au depend de la couche a de cette meme face). L'etude de l'acidite des alumines par la pyridine confirme la presence de sites de lewis de forces acides differentes. L'emploi du dioxyde de carbone montre un empoisonnement des sites basiques par le chlore et la formation d'especes monodentates et hydrogenocarbonates dans tous les echantillons etudies. L'incorporation du chlore protege les alumines vis a vis de l'impregnation par l'eau et rend les alumines chlorees plus stables que les alumines brutes en milieu humide. L'ajout du methanol entraine la methoxylation de la surface qui se traduit par l'apparition des deux especes notees i et ii. L'adsorption du trimethylphosphate s'accompagne d'une reaction de surface : au depart nous observons la formation d'une espece avec un caractere de double liaison (p = o) a basse temperature. Apres chauffage, cette espece evolue vers un produit possedant un caractere de simple liaison (p - o) plus stable. Ce travail a permis de montrer que l'ajout du chlore a la surface modifie les groupes hydroxyls, et ameliore les proprietes des alumines. Ceci est confirme par l'etude du frittage ou nous observons une augmentation de 10% du taux de densification des alumines chlorees par rapport aux alumines brutes.


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  • Détails : 192 p

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
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  • Cote : 85 VIG
  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
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