Valorisation du bioéthanol et du glycérol par catalyse hétérogène

par Stéphane Pariente

Thèse de doctorat en Chimie moléculaire et élaboration du solide

Sous la direction de François Fajula.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Des molécules oxygénées ont démontré des propriétés de co-carburant diesel pouvant réduire les émissions nocives des moteurs diesel. Ainsi la synthèse de nouvelles molécules oxygénées à partir de bioéthanol et/ou de glycérol a été mise en œuvre. L'obtention de diéthoxyéthane et de butanol à partir d'éthanol en synthèse « one-pot » a été menée sur catalyseur oxydes mixtes ainsi que sur oxydes mixtes supportés sur nanotubes de carbone. D'autre part, l'éthérification du glycérol par l'éthanol a ensuite été étudiée sur catalyseur acide hétérogène en vue d'obtenir le 1-éthoxy-2,3-propanediol de manière sélective. Ce mono-éther est ensuite utilisé pour une réaction d'acétalisation avec l'acétaldéhyde pour donner un mélange dioxane/dioxolane adapté à une utilisation co-carburant diesel. Les résultats obtenus pour l'éthérification ont permis de mettre en avant un mécanisme réactionnel et de définir les caractéristiques qu'un catalyseur « idéal » doit posséder. La réaction d'acétalisation avec l'acétaldéhyde a conduit à l'utilisation d'un catalyseur innovant synthétisé au laboratoire : les monolithes siliciques fonctionnalisés. Les nombreuses propriétés de ces matériaux ouvrent de multiples perspectives pour la réaction étudiée et pour d'autres réactions de chimie organique

  • Titre traduit

    Bioethanol and glycerol valorization by heterogeneous catalysis


  • Résumé

    Oxygenates have shown interesting properties as diesel fuel additives in reducing the emissions of a diesel engine. The synthesis of new oxygenate molecules from glycerol and bioethanol has been then studied. The one pot synthesis of diethoxyethane and butanol from ethanol only as been done on mixed oxide catalysts as well as on mixed oxide supported on carbon nanotubes. Etherification of glycerol with ethanol has also been studied on various heterogeneous acid catalysts in order to obtain selectively 1-ethoxy-2,3-propanediol. This mono-ether has then been used for an acetalization reaction with acetaldehyde to give a mixture of dioxane/dioxolane products well suited for a diesel blending. Results obtained for the etherification reaction allowed us to propose a reaction mechanism and define the characteristics of an “ideal” catalyst. Acetalization reaction with acetaldehyde led us to use a new type of catalyst synthesized in the laboratory: functionalized silica monoliths. The various interesting properties of those materials opened multiple developments for the studied reaction as well as for a large number of organic chemistry reactions

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  • Détails : 1 vol. (137 p.)

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2008.MON-187
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