Thèse soutenue

Étude du dopage de catalyseurs de déshydrogénation oxydante de l’éthane et du propane
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Bistra Savova
Direction : Jean-Marc MilletDiana FilkovaStéphane Loridant
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 11/12/2009
Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Institut de recherches sur la catalyse (Sofia , Bulgarie)
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon (Villeurbanne, Rhône) - Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon
Jury : Président / Présidente : Jacques Védrine
Examinateurs / Examinatrices : Abdel Hakim Kaddouri, Slavcho K. Rakovsky
Rapporteurs / Rapporteuses : Louise Jalowiecki-Duhamel, Narcis Homs

Résumé

FR  |  
EN

Les réactions de déshydrogénation oxydante du propane et de l’éthane ont été étudiées respectivement sur des catalyseurs à base d’oxydes alcalino-terreux (OAT) dopés néodyme et des catalyseurs à base d’oxyde de nickel dopés par différents métaux. Deux méthodes de préparation des solides OAT dopés au néodyme ont été comparées. La caractérisation par analyses DRX montre la formation de solutions solides avec des défauts (lacunes, dislocations). La formation d’agglomérats de néodyme a été également observée. Les tests catalytiques réalisés montrent que le dopage au néodyme augmente la conversion du propane avec simultanément une augmentation de la sélectivité. Les catalyseurs à base d’oxyde de nickel sont eux très actifs dans la réaction de déshydrogénation oxydante de l’éthane. L’étude réalisée montre l’absence de formation de solutions solides étendues avec les dopants. L’addition de niobium et des ions oxalates permet l’isolation des sites actifs qui sont des ions O- et entraine une baisse d’activité mais conjointement une forte amélioration de la sélectivité en éthylène. De plus, elle modifie la texture de NiO en augmentant sa surface spécifique ce qui permet d’obtenir de meilleures conversions. La mise au point de ces catalyseurs est compromise par une désactivation: la caractérisation des solides avant et après désactivation par DRX, Raman, XPS, TEM, EDX et TPD de O2 montre que cette désactivation est due à la réduction lente et irréversible des ions Ni3+ entrainant la diminution du nombre des espèces O-. La formation de la phase NiNb2O6 lors de la désactivation a été également observée.