Application de la rmn 1 2 9xe et de l'imagerie rmn- 1h a la caracterisation des solides microporeux et a l'etude de la diffusion d'hydrocarbures dans les zeolithes

par PAPSON NGOKOLI KEKELE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jacques Fraissard.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    La rmn- 1 2 9xe du xenon adsorbe sur les solides poreux (les zeolithes en particulier) est utilisee comme sonde aussi bien dans l'etude des proprietes statiques de ces derniers, principalement leur volume poreux, que dans celle des processus dynamiques qui ont lieu a leur surface interne et externe. Nous avons etudie l'influence i) des conditions experimentales : le deplacement chimique augmente avec la compression et l'abaissement de la temperature conformement au modele d'echange rapide entre differents sites ; ii) de la composition chimique : par exemple augmente avec la concentration en bore des borosilicalites, avec une discontinuite pour une concentration d'environ 1 b/maille elementaire. La diffusion du benzene dans la zeolithe zsm-5 a 300 k sous divers etats : poudre ou comprimee, differentes longueurs, avec ou sans liant, nous a servi de modele pour mettre au point une methode de simulation des profils de concentration intra- et intercristalline et des spectres rmn- 1 2 9xe necessaires a l'interpretation des resultats experimentaux et a la determination du coefficient de diffusion intracristalline. Nous avons etabli des expressions analytiques de concentration intra- et intercristalline en fonction du temps et des coordonnees spatiales suivant le modele non uniforme. L'importance relative de diffusion intra- et intercristalline depend de la constante d'equilibre d'adsorption, de la longueur de l'echantillon et de la compression. Le coefficient de diffusion intracristalline obtenu par cette methode est d'environ 10 1 4m 2/s. L'imagerie rmn- 1h a permis de suivre les profils de concentration de benzene dans le lit d'une zsm-5 pendant la diffusion et d'obtenir la quantite adsorbee en fonction du temps. Ceci nous a permis de determiner un coefficient de diffusion voisin de celui obtenu par la rmn- 1 2 9xe. Nous avons aussi etudie la distribution du coke et la diffusion du dimetylpentane dans une zeolithe y comprimee. La distribution du coke est heterogene et depend de la direction du flux de reactif. Le coke est essentiellement localise a la surface externe du pellet et diminue ainsi la vitesse de diffusion intercristalline.

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Informations

  • Détails : 201 p.
  • Annexes : 195 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1999
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