Synthèse et évaluation de membranes céramiques inertes, catalytiquement actives et de valves chimiques. Application à l'oxydation sélective d'alcanes en réacteur membranaire

par David Farrusseng

Thèse de doctorat en Chimie des matériaux

Sous la direction de Christian Guizard.

Soutenue en 1999

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Ce travail a ete motive par l'interet des reacteurs catalytiques a membranes pour augmenter, par un double effet de reaction-separation, la selectivite et le rendement de reactions d'interet industriel telles que l'oxy-deshydrogenation du propane (odhp) ou l'oxydation du n-butane en anhydride maleique. Notre contribution, basee sur la science des materiaux membranaires, est essentiellement centree sur la mise au point de methodes de syntheses adaptees a la preparation de membranes presentant des caracteristiques physico-chimiques, des proprietes de transport de gaz et une reactivite adaptees a leur utilisation en tant que distributeurs de o 2 et en tant que contacteurs catalytiques en reacteur. Nous avons dans cette etude, developpe plusieurs methodes de synthese de membranes composites infiltrees stables et reproductibles (attaque chimique du support, synthese hydrothermale et voies sol-gel) et nous nous sommes attaches a correler les mecanismes de transport et les performances des membranes a leurs caracteristiques structurales et texturales. Nous avons mis au point, caracterise et evalue les performances de trois types de membranes composites infiltrees : i) des membranes inertes de textures poreuses differentes (zeolithe mfi, sio 2 et alpo 4) testees comme distributeur de o 2 dans une configuration de reacteur d'odhp, ii) des membranes catalytiquement actives (vpo, v-mfi et v-al 2o 3) iii) et enfin une nouvelle generation de membrane, derivee de precurseurs moleculaires de catalyseurs vpo, que nous avons appelee valve chimique et dont le comportement permet une auto-regulation de la distribution de o 2 dans un reacteur d'oxydation partielle d'alcane. Ce travail, base sur des methodes de synthese originales, sur de nouveaux materiaux et sur de nouveaux concepts de fonctionnement des membranes, montre, au travers de plusieurs exemples, ce que peut apporter la science de materiaux au developpement de reacteurs membranaires d'oxydation selective.


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  • Détails : [302] p
  • Annexes : Notes bibliogr

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 99.MON-138
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