Synthese et caracterisation catalytique de nouveaux metallophosphates, oxydes et oxynitrures, a base d'aluminium, gallium, indium ou titane. Phases cristallisees dans les systemes in-p-o et in-p-o-n

Synthesis and catalytic characterization of new metallophosphates, oxides and oxynitrides, with aluminium, gallium, indium or titanium. Crystalline phases in the in-p-o and in-p-o-n systems

• Auteur / Autrice : VALERIE PELTIER
• Direction : Roger Marchand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Cette etude s'inscrit dans un cadre general de recherches sur de nouveaux phosphates azotes de type nitrure. On a mis en evidence dans cette classe de materiaux plusieurs nouvelles familles de metallophosphates azotes. Les oxynitrures designes par la formule generale mpon avec m = ga, in, ti et (m,m')pon avec m = ga et m' = al constituent la partie essentielle de l'etude. Les phosphates mixtes (ga,al)pon ont en particulier ete etudies comme support de catalyseur. Dans une seconde partie, de nouveaux phosphates cristallises ont ete mis en evidence dans les systemes in-p-o et in-p-o-n. Les mpon et (m, m')pon presentent un domaine de composition dans lequel peuvent varier simultanement le rapport phosphore sur metal et l'enrichissement en azote. Ils sont prepares par chauffage sous ammoniac de poudres reactives de precurseurs oxydes elaborees par chimie douce. De grandes surfaces specifiques sont conservees apres nitruration. Les poudres de mpon et de leurs precurseurs mpo, amorphes aux rayons x, ont ete caracterisees par analyse bet et microscopie meb. On a en particulier etudie l'acido-basicite de surface des oxynitrures (ga,al)pon. L'activite catalytique a ete etudiee dans deux types de reaction : deshydrogenation d'alcanes en alcenes (catalyseur pt/(ga,al)pon), combustion totale de composes organiques volatils (catalyseur pt/(ga,al)pon, pt/tipon). Un nouveau phosphate d'indium inpo#4 cristallise a ete synthetise sous forme de poudre. Son analyse structurale a ete determinee par methode de rietveld. Le phosphate d'indium in#3p#2o#8 (degre formel de l'indium egal a 2) a ete obtenu sous forme de monocristal, sa structure se differencie nettement des autres phosphates d'indium par la presence de paires in-in. Dans le systeme in-p-o-n, deux nouveaux produits cristallises ont ete mis en evidence. L'un d'eux est une zeolithe azotee de type sodalite, de formulation in#6@#2(p#1#2n#2#4)@#2 dont la cage est formee de tetraedres pn#4. Mots cles : phosphates, oxynitrures, gapon, (ga,al)pon, inpon, tipon, surface specifique, catalyse heterogene, caracterisation acido-basique, in#3p#2o#8, paires in-in, sodalite azotee.