Étude de nouveaux catalyseurs à base d'hétéropolyanions pour l'oxydation de l'isobutane en acide méthacrylique

par Quyen Huynh

Thèse de doctorat en Catalyse et chimie-physique des interfaces

Sous la direction de Jean-Marc Millet.

Soutenue en 2005

à Lyon 1 .


  • Résumé

    L’oxydation ménagée de l’isobutane en acide méthacrylique et en méthacroléine a été étudiée sur des catalyseurs à base d’hétéropolyanions phosphomolybdiques de structure Keggin. La substitution des protons dans l’acide pur par différents contre-ions a été étudiée et les propriétés physicochimiques (morphologie, structure, composition) des solides obtenus ont été suivies par une série de techniques physiques de façon a caractériser l’environnement de ces contre-ions. Il a été montré que dans le cas du fer, du tellure et du vanadium, ces ions se plaçaient après synthèse à basse température en position de contre-ion sous forme hydratée ou hydroxylée. Sous l’effet du chauffage, la coordination des cations évolue et des ions Fe(OH)2, (TeO) et (VO) sont formés et sont liés a un seul anion de Keggin. Les propriétés catalytiques des composés ont été évaluées entre 310 et 370°C. Les tests catalytiques effectués ont permis la mise au point d’un catalyseur efficace avec un rendement pouvant atteindre 10,5%, les sélectivités en acide méthacryliques et méthacroléine atteignant 65 % pour une conversion de 16,1% à 350°C. L’ajout d’eau a un effet positif sur les performances catalytiques. Des effets de synergie entre phases ont été enfin recherchés. Le but de l’étude était d’obtenir un mélange de phase stable avec une phase active et sélective pour la déshydrogénation oxydante de l’isobutane en isobutène et une phase à base d’hétéropolyanions qui, elle-même active et sélective pour oxyder l’isobutane en acide méthacrylique, permettrait la conversion sélective de l’isobutène formé sur la première phase. Ces essais ont conduit à la mise au point d’un catalyseur plus actif et sélectif que l’hétéropolycomposé utilisé seul avec une des meilleures sélectivité-conversion atteinte à ce jour

  • Titre traduit

    Study of new catalysis bases on heteropolyanion for the isobutane oxydation to methacrylic acid


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The mild oxidation of isobutane into methacrylic acid and methacrolein has been studied on heteropolycompound-based catalysts with Keggin structure. The substitution of protons by different metallic counter-cations has been studied and the physico-chemical properties (morphology, structure, composition) of the solids obtained followed by a serie of physical techniques in order to determine the local environment of the counter-cations. It has been shown that for Fe, Te and V these cations were hydrated or hydroxylated after synthesis at low temperature and that they undergo a transformation under thermal treatment leading to Fe(OH)2, (TeO) et (VO) species bound to only one Keggin anion. The catalytic properties of the compounds have been evaluated between 310 and 370°C. The catalytic tests allowed to optimize an efficient catalyst with a methacrylic acid and methacrolein yield of 10,5% The sum of methacrylic acid and methacrolein selectivities reached 65 % at 350°C for a conversion of 16,1 %. The addition of water to the gas feeds has been studied. It was shown to have a positive effect of the catalytic performances. Synergy effects between phases have been searched. The goal of the study was to obtain a phase mixture stable with an active and selective phase for the oxidative dehydrogenation of isobutane to isobutene and a phase active and selective for both isobutane and isobutene conversion to methacrylic acid. A very efficient phase mixture between the heteropolycompound previously optimized and an oxide phase has been designed. It allowed obtaining one of the highest selectivity-conversion never reached for this reaction

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Informations

  • Détails : 1 vol. (134 f.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2005/101bis
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