Développement de réactions modèles pour la caractérisation de l'acido-basicite de catalyseurs et d'adsorbants

par Sonia Carré

Thèse de doctorat en Chimie organique, minérale et industrielle

Sous la direction de Patrick Magnoux et de Ngi Suor Gnep.


  • Résumé

    Les alumines sont très largement utilisées dans les procédés industriels, les propriétés acido-basiques de ces solides jouent un rôle dans le développement de nouveaux catalyseurs, il est donc important de bien connaître leurs propriétés. Ces oxydes sont généralement caractérisés par des méthodes physico-chimiques classiques, la plus employée étant l’adsorption (désorption) de molécules sondes suivie par spectroscopie infrarouge. Cependant les conditions étant assez éloignées des conditions de catalyse, il est souvent difficile de prévoir le comportement réel d’un catalyseur. L’utilisation de réactions modèles, dont les conditions de caractérisation sont plus proches de la catalyse, permet de mieux appréhender les propriétés acido-basiques des catalyseurs. L’objectif de cette étude est de développer des réactions modèles permettant de caractériser simultanément l’acidité et la basicité de diverses alumines de transition. Des études ont montré que les réactions de transformation du mélange cyclopentanol et cyclohexanone permettent d’estimer l’acido-basicité de catalyseurs. En effet deux réactions se produisent, d’une part un transfert d’hydrogène (TH) sur les sites basiques, et d’autre part les deux alcools présents se déshydratent sur les sites acides (DES). Les résultats ont montré qu’à 250°C, il est possible en une seule réaction de déterminer les propriétés acide et basique des alumines de transition et qu’il est possible de distinguer les alumines en 2 groupes : d’une part les alumines ŋ, γ et δ qui possèdent un caractère acido-basique voisin, et d’autre part les alumines θ et α qui possèdent un caractère basique plus marqué.

  • Titre traduit

    Development of model reactions for the characterization of the acid-base properties of catalysts and adsorbents


  • Résumé

    Oxides are important materials as industrial catalyst support, adsorbent or catalyst, and are often characterized by physicochemical methods. The most technique commonly used is adsorption-desorption of acid and base probe molecules followed by IR spectroscopy. However, the experimental conditions are far from conditions used in catalysis, the results obtained are not always in agreement with the catalytic performance. Model reactions, for which the experimental conditions are close to that for catalysis use, allow a better understanding for the acid-base properties of catalysts. The aim of this work was to develop model reactions to estimate simultaneously the acidity and the basicity of transition aluminas. Cyclopentanol/cyclohexanone mixture transformation makes it possible in simple reaction to estimate the acidic and basic properties of catalyst. Indeed two reactions take place: hydrogen transfer (HT) between cyclopentanol and cyclohexanone to form cyclopentanone and cyclohexanol on basic sites, and alcohol dehydratation (cyclopentanol and cyclohexanol) (DEH) on acid sites. The HT/DEH ratio is also characteristic of the acid-base properties of catalyst. From this transformation, different crystallographic phases of transition aluminas can be divided into two groups: one,θ and alpha, which possess a basic character close to the one observed on MgO and η, γ and δ, which appear less basic, and possess an acidic character.

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  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 111 réf. (p.151-155)

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