Préparation et caractérisation de catalyseurs bimétalliques Re-Pd/TiO2 pour l'hydrogénation de l'acide succinique issu de la biomasse
Auteur / Autrice : | Benoît Tapin |
Direction : | Catherine Especel, Florence Epron |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie théorique, physique et analytique |
Date : | Soutenance le 29/11/2012 |
Etablissement(s) : | Poitiers |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'environnement Gay Lussac (La Rochelle ; 2009-2018) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (2012-....) |
faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées | |
Jury : | Président / Présidente : Kouakou Boniface Kokoh |
Examinateurs / Examinatrices : Catherine Especel, Florence Epron, Michèle Besson | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Marceau, Véronique Pitchon |
Mots clés
Résumé
L'objectif de ce travail est de mettre au point des catalyseurs bimétalliques Re-Pd/TiO2 actifs et suffisamment robustes en milieu hydrothermal pour hydrogéner sélectivement l'acide succinique (SUC) en 1,4-butanediol (BDO). Dans un premier temps, des catalyseurs monométalliques 2%Pd/TiO2 sont préparés et caractérisés par diverses techniques physico-chimiques. Les résultats montrent l'importance d'un certain nombre de paramètres sur les propriétés des catalyseurs et leurs performances catalytiques. Les catalyseurs à base de palladium sont très sélectifs en γ-butyrolactone mais très peu en BDO. Différentes teneurs en rhénium sont ensuite déposées sur les catalyseurs 2%Pd/TiO2 (par imprégnation successive (IS) et par réduction catalytique (RC)). L'existence d'une interaction entre les deux métaux Pd-Re est mise en évidence par plusieurs techniques de caractérisation (chimisorption H2, réaction modèle de déshydrogénation du cyclohexane, RTP, XPS, MET-EDX). L'ajout de rhénium permet d'augmenter la vitesse de la réaction de transformation du SUC et améliore la sélectivité en BDO. Pour les catalyseurs préparés par IS, des quantités importantes de rhénium (3-4%) sont nécessaires pour avoir un effet optimum, alors que le dépôt par la méthode RC doit être limité à des teneurs plus faibles (< 1%). Néanmoins, les catalyseurs préparés par IS conduisent à une meilleure activité et sélectivité en BDO.