Dissertationen: „Caractérisation des zéolithes“

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Mignard, Samuel. „Mode de désactivation des zéolithes : caractérisation des zéolithes cokées par adsorption de diverses molécules“. Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2297.

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Tyburce, Bernard. „Application de l'échange ionique à la caractérisation des zéolithes“. Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2036.

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Santos, Vânia. „Caractérisation et modification de l'acidité résiduelle en zéolithes cationiques“. Poitiers, 2008. http://theses.univ-poitiers.fr/5082/2008-Santos-Vania-These.pdf.

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Un nouveaux test basé sur la réaction modèle d'isomérisation du 1-dodécène en phase liquide à 150 °C a été développé et validé en vue de pouvoir caractériser l'activité résiduelle de zéolithes cationiques dans des conditions proches de celles des procédés industriels de séparation. Les résultats du test conjugués avec des caractérisations physico-chimiques de différents matériaux ont montré que les sites réactifs sur la NaY sont des sites de Brönsted en quantité résiduelle (6,0x10-6 mol. Eq. H+/gzeo), localisés principalement sur la surface externe. Ces sites peuvent être neutralisés en partie par passivation de la surface externe par du TEOS ou globalement par traitement à la soude. L'étude de l'impact de certaines conditions industrielles montre que la présence de l'oxygène peut conduire à la dégradation du solide en tant qu'adsorbant et l'eau à une baisse de son activité. L'échange du Na+ par un autre cation compensateur de charge (K+, Li+, Ca2+, Ba2+, Mg2+ et La3+) entraîne une augmentation de l'activité de la NaY, principalement dans le cas des cations multivalents. Des solutions de neutralisation et/ou de préparation de solides non acides sont proposées. Finalement, l'utilisation de ce test a été étendue à l'étude de l'acido-basicité des alumines de transition. Les résultats montrent que la réactivité augmente selon l'ordre suivante : Al-η>Al-γ>Al-δ>Al-θ et que le type de sites mis en jeu varie avec la température de prétraitement
A new test in liquid phase at 150 °C using dodecen-1 isomerization as a model reaction was developed and validated in order to characterize weak reactivity of cationic zeolites in conditions close to those of industrial separation processes. Thanks to it and to complementary techniques, it was shown that the active sites in NaY are Brönsted sites in low quantity (6,0x10-6 mol. Eq. H+/gzeo), mainly localized at the external surface. These sites can be partially neutralized by passivation of the external surface by TEOS deposition or globally by NaOH treatment. The study of some industrial conditions shows that the oxygen presence can leads to solid degradation as adsorbent and the water presence to a decrease of its activity. The ion exchange of the NaY with another exchangeable cation (K+, Li+, Ca2+, Ba2+, Mg2+ et La3+) seems to increase its activity, mainly in the case of multivalent cations. Solutions to neutralize and/or to prepare non acidic solids are proposed. Finally, the validity of this test was extended to transition alumina. It allows us to classify their reactivity as following: Al-η>Al-γ>Al-δ>Al-θ. It also shows that the sites type varies with the pre-treatment temperature

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Marques, Joao Pedro. „Préparation des zéolithes HBEA par modification post-synthèse : caractérisation physicochimique et catalytique“. Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2253.

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Une série d'échantillons de zéolithe HBEA a été préparée par désalumination à l'issu de divers traitements : traitement par une solution d'acide chlorhydrique, traitement hydrothermal (steaming) et traitement par une solution d'hexafluorosilicate d'ammonium (HFS). Les échantillons ont été caractérisés par diverses techniques expérimentales : analyses élémentaires, adsorption gaz-solide, diffraction des Rayons X, spectroscopie IR (avec ou sans adsorption de pyridine) ; leurs comportements catalytiques ont été étudiés en craquage catalytique du n-heptane et du methylcyclohexane. Cette étude a permis de mieux comprendre le rôle des diverses espèces d'aluminium présentes et de préciser leurs propriétés acides et leur activité catalytique
The aim of the present work is to contribute to the elucidation of the acid and catalytic properties of BEA zeolite. For this purpose, a series of HBEA samples was prepared by dealumination through three different methods: steaming, treatments with hydrochloric acid and ammonium hexafluorosilicate (HFS) solutions. The samples were characterized by elemental analysis, gas-phase adsorption, XRD and pyridine adsorption-desorption followed by IR spectroscopy and. Its catalytic properties were evaluated in the methylcyclohexane and n-heptane transformation. The three dealumination methods induce different effects on the characteristics shown by the prepared samples. A quantitative distribution of the various aluminic species (framework, extraframework and defect aluminic species) was established. The nature of the hydroxylated aluminic species responsible for the IR bands was specified. The acid and catalytic properties of these various species were investigated

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KORCHI, SAMIR. „Caractérisation de zéolithes ZSM5 préparées en milieu fluorure à l'aide de réactions modèles“. Poitiers, 1992. http://www.theses.fr/1992POIT2342.

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La decouverte par les chercheurs de mobil de la zeolithe zsm5 a permis une avancee spectaculaire dans de nombreux procedes du raffinage du petrole, de la petrochimie et de la chimie fine. Cette zeolithe, d'abord preparee en milieu alcalin, peut maintenant etre obtenue en milieu fluorure. L'objectif de ce travail est de determiner l'influence du mode de synthese des zeolithes zsm5 sur leurs proprietes catalytiques. Deux reactions modeles ont ete choisies: le craquage du n-heptane et l'isomerisation du m-xylene qui donnent des informations a la fois sur l'acidite et sur la porosite des zeolithes. Les proprietes catalytiques des zeolithes synthetisees en milieu fluorure sont differentes de celles des zeolithes preparees en milieu alcalin. Leur activite est plus faible surtout pour les reactions de composes encombres comme l'isomerisation du m-xylene par suite de l'existence d'especes aluminiques extra reseau dans les pores. Ces especes limitent ou bloquent la diffusion des reactifs vers les sites acides. Une autre cause de la faible activite est la neutralisation des sites acides par les especes aluminiques extra reseau ou encore par le fluor. Parmi les parametres de synthese qui determinent les proprietes catalytiques, les plus importants sont le rapport f/si et le ph du gel de synthese. Les meilleures zeolithes sont obtenues pour un rapport f/si du gel voisin de 0. 5 et un ph du gel eleve. Divers traitements post-synthese: par des solutions d'ammoniaque, de diethylamine ou d'acide ameliorent les proprietes catalytiques par suite de la generation des sites acides ou d'une diminution du bouchage des pores

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Simon, Angélique. „Caractérisation de l'acidité des zéolithes par spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire du fluor 19“. Mulhouse, 1998. http://www.theses.fr/1998MULH0509.

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Le but de ce travail est la mise au point d'une nouvelle méthode de caractérisation de l'acidité des zéolithes par spectroscopie RMN19F. Notre étude a porté sur deux molécules sondes, la p-fluoroacétophénone (PFA) et le p-fluoronitrobenzène (PFNB) adsorbés dans des zéolithes de types structuraux MFI et FAU, de rapports Si/Al variables. Le signal RMN19F de ces molécules adsorbées est enregistré, la valeur des déplacements chimiques reliée à la force des sites acides, alors que l'intensité du signal est reliée à leur nombre. Les résultats sont comparés à ceux obtenus au moyen d'analyses conventionnelles (caractérisation des zéolithes par RMN1H et 27Al, et de la phase adsorbée par analyses thermiques et spectroscopie infrarouge). La méthode RMN19F permet de mettre en évidence des sites acides dans des HZSM-5 et est très sensible. Elle montre que l'acidité est de force comparable dans des HZSM-5 préparées en milieux alcalin et fluorure. Par contre, dans le cas des HY, elle ne permet pas de déterminer si on observe une protonation des molécules de PFA, ou leur transformation (aldols par exemple). La quantitativité a pu être démontrée pour des HZSM-5 de rapport Si/Al > 35. Par contre, les quantités de molécules adsorbées sont sous-estimées pour des rapports plus faibles, ou en présence de sodium.

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Zouiten, Abdelaziz. „Caractérisation de surface des zéolithes et analyse de leurs propriétés acides : étude par XPS“. Pau, 1995. http://www.theses.fr/1995PAUU3005.

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Les zéolithes ou tamis moléculaires (alumino-silicates cristallins micro-poreux), comme tout catalyseur hétérogène, présentent souvent des compositions et des propriétés de surface différentes de celles du volume. Leur caractérisation requiert des méthodes spécifiques d'analyse de surface. Une des plus utilisées et potentiellement des plus efficaces est la spectroscopie photoélectronique à rayonnement X (XPS ou ESCA). Dans ce mémoire nous répertorions les divers modes d'utilisation de cette spectroscopie, ses apports et ses limitations. Utilisée seule, elle permet la détermination quantitative de la composition chimique de la surface des matériaux. Ainsi peuvent tre vérifiées l'intégrité de la surface, l'efficacité des traitements (déalumination, échange d'ions,), la présence d'entités étrangères au réseau cristallin, etc. . Ce type d'étude est illustré par l'analyse de cristaux représentatifs de plusieurs grandes familles de zéolithes. Couplée avec des expériences de chimisorption et de thermo-désorption de gaz réactifs (Nh3 par exemple), elle offre une description détaillée de la réactivité de surface des solides. Cette démarche est appliquée à l'analyse de l'acidité de surface de faujasites Hy et de mazzites et complétée par une étude théorique menée à l'aide d'une méthode semi-empirique (AM1) et d'une méthode ab-initio.

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Sauerland, Claudia. „Elaboration (synthèse, calcination, caractérisation) et étude des propriétés adsorbantes de nouvelles zéolithes isomorphiquement substituées“. Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11077.

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L'etude a porte sur deux groupes de zeolithes d'interet technologique (bea et mfi), a haute teneur en silice, avec une priorite sur l'influence de la substitution isomorphique du silicium par des elements trivalents (t) et le milieu de synthese (voie ammonium en milieu alcalin ou un procede modifie, en milieu fluorure). Lors de la synthese d'une famille de zeolithes de structure donnee nous avons tente d'obtenir des cristaux presentant des caracteristiques voisines: taux de substitution, taille et degre d'intercroissance des cristaux, stabilite de l'atome incorpore. En particulier, nous avons realise la synthese de zeolithes de type mfi en milieu fluorure pour t = al, b, fe et ga. Nous avons etudie la decomposition du structurant organique par analyse thermique a vitesse de transformation controlee (eventuellement couplee a un spectrometre de masse): le mecanisme de decomposition et l'allure du thermogramme dependent a la fois de la texture microporeuse de la zeolithe, du taux de substitution et de la nature du cation de compensation. Les resultats ont permis d'optimiser les procedes de calcination des differentes zeolithes. La microcalorimetrie isotherme d'adsorption a 77 k nous a permis d'evaluer entre autres la distribution energetique des sites d'adsorption et l'accessibilite des pores. Dans le cas de la zeolithe b-mfi, l'etude des transitions d'etat de l'adsorbe (co, n#2, ar ou kr) a montre qu'elle subit lors de la calcination une deboronation partielle qui s'accompagne de modifications texturales

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Mahjoubi, Fatma. „Etude de l’élimination du soufre en FCC par des zéolithes au vanadium : Caractérisation et Mécanisme“. Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN2008.

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L’objectif de cette étude est de déterminer le mode d’action de catalyseurs au vanadium dans la désulfuration des essences de FCC (Fluid Catalytic Cracking). L’introduction de vanadium dans différentes zéolithes HY entraîne différents effets suivant leur nature. Dans une zéolithe désaluminée et lavée, le vanadium interagit avec tous les sites des zéolithes (sites acides de Brønsted, de Lewis, silanols et groupements hydroxyles). Le vanadium établit donc des liaisons V-O-Si et des liaisons V-O-Al. Dans la même zéolithe non lavée, le vanadium semble interagir avec la phase extra-réseau et est moins réductible. Le vapotraitement entraîne une diminution drastique des hydroxyles et des sites acides de Lewis mais augmente la dispersion du vanadium et prouve ainsi sa forte mobilité. L’effet du vanadium sur la conversion de charges réelles ou modèles a été étudié. Le vanadium n’agit pas directement sur les composés soufrés d’une charge réelle, mais sur les produits soufrés de la coupe essence, en particulier sur les alkylthiophènes les plus lourds. Outre la formation de coke et d’hydrogène, nous observons une augmentation faible des rendements en alcanes légers (C1-C2), a priori formés par le craquage de composés de la coupe essence. Lors du craquage d’une molécule soufrée modèle aliphatique (dipentylsulfure), les résultats indiquent que le vanadium catalyse les réactions de rupture carbone-soufre : à minima, chaque atome de vanadium actif en désulfuration conduit à la rupture d’une dizaine de liaisons carbone-soufre. L’ensemble de ces résultats nous a conduits à proposer des mécanismes radicalaires de rupture des liaisons carbone-soufre radicalaires
The aim of this study was to determine the mode of action of vanadium-based catalysts for FCC (Fluid Catalytic Cracking) gasoline desulfurization. Vanadium introduction in HY zeolites leads to various effects depending on their nature. For a steamed, dealuminated zeolite, vanadium interacts with all zeolite’s sites (Brønsted and Lewis acid sites, silanols and OH groups) showing that vanadium establishes V-O-Si and V-O-Al bonds. In the same non-washed zeolite, vanadium seems to interact with extraframework phase and is less reducible. Steaming leads to a drastic decrease of catalysts OH groups and Lewis acid sites but increases vanadium dispersion and thus proves its high mobility. Vanadium effect on the cracking of real or model feeds has been studied. Vanadium does not act directly on real feed sulfur compounds but on gasoline sulfur compounds, particularly on the heaviest alkylthiophenes. We observe not only coke and hydrogen increase but also a slight increase in light alkanes (C1-C2) yields, formed by gasoline compounds cracking. The study of the cracking of aliphatic sulfur model molecule (dipentylsulfide) shows that vanadium catalyzes carbon-sulfur cleavage reactions : each vanadium atom active in desulfurization leads to at least ten carbon-sulfur bonds breaking. All these results led us to propose a mechanism of radicalar cleavage of carbon-sulfur bonds

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Lassoued, Abdessalem. „Caractérisation de catalyseurs solides par fluorescence induite par laser“. Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066447.

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Quoineaud, Anne-Agathe. „Caractérisation et quantification de l'aluminium dans les zéolithes désaluminées par RMN haute-résolution à l'état solide“. Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2049.

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Ce travail présente une méthode de caractérisation et de quantification, par RMN de l'27Al et du 1H, permettant d'obtenir la description la plus précise possible des zéolithes en terme de nature chimique, de localisation et de concentration des diverses espèces aluminiques tétra-, penta- et hexa-coordinées. Dans un premier temps, nous avons étudié les sites aluminium présents dans la zéolithe Y, choisie comme référence, par RMN MAS et MQMAS de l'27Al (étude directe) et par RMN 1H/27Al TRAPDOR via l'étude du proton (étude indirecte). La nature et la quantité des espèces aluminium présentes dans la zéolithe Y sont modifiées par plusieurs traitements : traitement hydrothermal, lavages acides et échanges ioniques. Les paramètres caractéristiques des sites Al (déplacement chimique, constante quadripolaire et concentration) sont calculés par décomposition des spectres MAS et MQMAS. La méthode d'identification et de quantification des espèces aluminiques par RMN MAS et MQMAS de l'27Al a ensuite été appliquée à l'étude d'autres systèmes zéolithiques : les zéolithes MOR, EU-1 et ZSM-22. Nous avons montré que deux types d'atomes d'aluminium sont présents dans les zéolithes désaluminées : les atomes de réseau tétra-coordinés et les espèces aluminiques extra-réseau (EFAL) penta- et hexa-coordinées. Les atomes d'aluminium de charpente tétra-coordinés peuvent apparaître sous deux formes en RMN de l'27Al : un pic fin associé aux Al compensés par des protons et une raie large fortement quadripolaire attribuée aux Al compensés par des EFAL ioniques. Les atomes d'aluminium penta- et hexa-coordinés présentant un caractère quadripolaire marqué sont associés aux EFAL de type amorphe alumine ou silice-alumine. Les Al hexa-coordinés peu quadripolaires sont attribués aux EFAL ioniques compensant une partie des charges négatives de la charpente. Les données quantitatives de la RMN de l'27Al permettent alors de calculer les rapports Si/Al global et de charpente dans les zéolithes désaluminées.

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Porcher, Florence. „Cristallographie très haute résolution et propriétés électrostatiques de monocristaux de zéolithes A et X déshydratés“. Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10301.

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Les zéolithes possèdent de larges cavités qui peuvent accueillir des molécules hôtes chargées ou neutres et qui sont à la base de leurs propriétés physico-chimiques spécifiques. Ainsi, leur capacité de sorption sélective dépend de la structure de leur squelette aluminosilicate flexible ainsi que de la nature et de la distribution des cations M dans les cages. Malgré de nombreuses études, cette dernière influence est mal comprise, principalement en raison d'une distribution cationique désordonnée et incertaine, en particulier pour les zéolithes très alumineuses. En première approximation, l'énergie d'interaction entre cations et molécules adsorbées se limite au terme électrostatique, celui de dispersion s'annulant pour des distances cation-sorbant de quelques angströms. Il est donc possible d'évaluer les énergies d'adsorption à partir du potentiel électrostatique qui peut être dérivé de la distribution de la densité électronique dans des zéolithes vides. Les charges atomiques nécessaire à la modélisation du potentiel par dynamique moléculaire ne peuvent être calculées précisément ab initio, la zéolithe formant un système beaucoup trop grand (~700 atomes,. La diffraction haute résolution des rayons X sur monocristal est une solution alternative qui permet une estimation de la densité électronique et des propriétés électrostatiques qui gouvernent les mécanismes de sorption dans les zéolithes. Dans ce but, nous avons synthétisé des cristaux de zéolithe A et X de grande taille. Nous avons mis en évidence des phénomènes de macle et d'épitaxie que nous avons interprétés topologiquement et structurellement. Ensuite, après en avoir déterminé les distributions cationiques, nous avons réalisé des mesures de diffraction haute résolution sur synchrotron et anode tournante sur des cristaux de zéolithe M-A et M-X, M = Na+, Li+ et Ca²+. Les résultats structuraux ainsi que ceux concernant la densité électronique et les propriétés électrostatiques sont discutés dans cet ouvrage.

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Lopez, Annie. „Synthèse en milieu fluorure et caractérisation de zéolithes siliciques du type MFI partiellement substituées par un élément tétravalent“. Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0169.

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Ce travail concerne la substitution du silicium des zéolithes du type structural MFI par un autre élément tétravalent (Ti, Zr, Hf, Ce, Sn, Pb), les synthèses étant réalisées en présence d'ions F, à des pH proches de la neutralité. Une réflexion préliminaire sur les conditions d'insertion d'un élément tétravalent dans la charpente SiO2 nous a permis de classer les éléments retenus en fonction de leur facilité d'insertion relative ; classement qui a été confirmé par les essais réalisés. Le cas de l'élément titane a été étudié plus en détail en soulignant les particularités apportées par la présence des ions F dans le milieu de synthèse. Une caractérisation poussée des cristaux de titanozéosilites a pu être effectuée grâce aux techniques suivantes : diffraction des rayons X, microsonde électronique, RMN 29Si, 13C, 19F, 17O, 47-49Ti, analyses thermiques, adsorption de molécules modèles (N-Hexane, eau), spectroscopie infra-rouge et absorption des rayons X (EXAFS, XANES). Cette dernière technique nous a permis d'accéder à la coordinence du titane et aux longueurs de liaisons Ti-O et ainsi de vérifier l'incorporation du titane dans le réseau tétraédrique de la zéolithe. Une interaction forte du site Ti avec l'eau d'hydratation de la zéolithe a été mise en évidence (hydrolyse de deux liaisons Si-O-Ti)

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Sekkate, Chakib. „Synthèse, caractérisation et propriétés catalytiques des zéolithes de type pentasil modifiées par le zirconium, le vanadium ou le chrome“. Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10091.

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Dans ce travail, des echantillons de zeolithes de type pentasil modifiees par le zirconium, par le vanadium ou par le chrome ont ete prepares par synthese directe. Le but est d'obtenir des materiaux dans lesquels ces elements sont incorpores dans le reseau et de caracteriser leurs proprietes physico-chimiques et catalytiques. La synthese de ces zeolithes a ete effectuee par voie hydrothermale avec des teneurs en zr, v, cr variables. Dans un premier temps nous avons determine l'influence des compositions chimiques des solutions mere sur la cristallisation de la zeolithe en conservant constants les parametres temperature et duree de cristallisation. Diverses techniques physicochimiques ont ete utilisees pour la caracterisation de ces materiaux. Les spectres infrarouges et les diagrammes de diffraction, des rayons x mettant en evidence une seule phase cristallisee: la phase mfi (zsm-5). L'etude radiocristallographique montre que la fraction cristalline des materiaux synthetises decroit avec la teneur en zirconium, vanadium, chrome. Il semble que seule une faible teneur de ces elements s'incorpore dans ke reseau. En particulier les etudes rpe indiquent qu'une fraction des ions cr#3#+, v#4#+ pourrait etre inseree dans le reseau sous forme (cro#4)#, (vo#4) en remplacement de (sio#4). Dans les reactions de methylation du toluene par le methanol et d'isomerisation du m-xylene, les zeolithes zr-hzsm-5 presentent une bonne stabilite par contre les v-hzsm-5 et les cr-hzsm-5 se desactivent au cours du temps. Dans les memes conditions les zr-hzsm-5, cr-hzsm-5, v-hzsm-5 sont moins actives que les hzsm-5 mais plus selectives en faveur du vanadium, le chrome a ete attribuee, au fait que ces solides generalement ont des dimensions de grain relativement grandes, d'ou une diffusion preferentielle du p-xylene par rapport aux isomeres ortho et meta. Un accroissement de la contrainte sterique, due au de

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Louisfrema, Wilfired. „Caractérisation des oxydes nanoporeux contenant des ions lourds en milieu aqueux“. Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEE055/document.

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Les aluminosilicates poreux cristallins tels que les zéolithes cationiques de type faujasite sont largement étudiés en raison de leurs propriétés d’adsorption, d’échange ionique et de catalyse, ce qui leurs valent d’être engagées dans de nombreuses applications industrielles, qui font intervenir de plus en plus de cations multivalents (détergents/ adoucissants, craquage catalytique, décontamination,...). Ces différentes applications industrielles ont en commun les propriétés d’adsorption, résultant d’une part de la taille de leurs pores du même ordre de grandeur que les espèces introduites, et d’autre part de leur composition chimique qui conduit à des charges de charpente, à l’origine de sites de forte interaction ou de répulsion localisés. Dans ces applications, les zéolithes sont hydratées. L’eau est associée aux processus mis en jeu et influence ainsi les autres propriétés du matériau. La modélisation moléculaire est un outil de choix pour prédire et comprendre les propriétés microscopiques du matériau hydraté, qui sont difficilement accessibles expérimentalement. Ce travail de modélisation porte plus précisément sur le comportement des cations multivalents dans les matériaux zéolithiques hydratés, en collaboration avec des expérimentateurs. Notre étude sur une zéolithe faujasite Y a permis tout d’abord de clarifier la migration des cations sodium au cours de la déshydratation, et de prédire la localisation cationique dans le matériau hydraté en présence d’ions bivalents. De plus, nous avons montré qu’il était possible de rationaliser conjointement la migration des cations et les déformations structurales dans la faujasite au cours de l’adsorption d’eau. À cet effet, nous avons développé une méthode d’analyse pour la localisation cationique. La bonne performance d’un champ de force polarisable démontrée au cours de ce travail ouvre la voie à l’étude de la dynamique globale du système, en permettant le suivi de la migration cationique simultanément à la déformation de la charpente. A plus long terme, cette approche pourra être étendue à d’autres ions multivalents d’intérêt (terres rares, éléments f, ...)
Porous crystalline aluminosilicates such as cationic zeolites, are widely studied because of their adsorption, ion exchange and catalytic properties, which explain their use in many industrial applications. Examples of the latter, which involve in particular multivalent cations, include detergents/softeners, catalytic cracking, or decontamination. Such industrial applications of zeolites all exploit their adsorption properties, which vary as a function of the pore size, comparable to the adsorbing molecules, or chemical composition, which results in charges within the framework, and in turn strong binding or repulsive sites. Importantly, in such applications zeolites are hydrated. Water is involved in the microscopic processes and thus influences all properties of the material. Molecular modeling is a weapon of choice to predict and understand the microscopic properties of the hydrated material, which are difficult to access experimentally. More precisely, the present modeling work deals with the behavior of multivalent cations in hydrated zeolites, in collaboration with experimentalists. Our study on zeolite Y faujasite first allowed us to clarify the migration of sodium cations upon dehydration and to predict the cation localisation in the hydrated material in the presence of divalent cations. Furthermore, we rationalized the coupled migration of cations and deformation of the framework upon water adsorption. To this end, we have developed a new method for the analysis of cation localization. The good performance of a polarizable force field demonstrated here paves the way for the study of the dynamics of the whole system, following in particular the simultaneous migration of cations and deformation of the framework. Such an approach could be later extended to other multivalent ions of industrial interest (rare Earths, f-block elements, ...)

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Tessa, Noureddine. „Caractérisation par adsorption et diffusion de zéolithes échangées et étude des vitesses de diffusion et d'échange d'hydrocarbures purs et en mélange“. Poitiers, 1990. http://www.theses.fr/1990POIT2279.

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La possibilite de modifier les zeolithes par echange ionique permet d'ajuster leurs proprietes aux utilisations les plus diverses (adsorption-catalyse). Ceci necessite neanmoins une bonne connaissance de la repartition et de la localisation des cations echangeables dans la charpente zeolithique. La caracterisation physico-chimique (porosite et diffusion) de l'offretite et de la zeolithe a modifiees par echange ionique est effectuee. L'evolution de leurs proprietes d'adsorption est mise en evidence en relation avec la position des cations dans la structure. La modification du rapport si/al d'une zsm5 (par desalumination, incorporation du silicium ou d'aluminium) provoque des variations importantes de ses caracteristiques. Les proprietes d'adsorption et de catalyse de ces echantillons modifies sont etudiees. L'utilisation de la cinetique de diffusion de traceurs, est un moyen simple d'obtenir un coefficient de diffusion corrige d#0, puisque ne necessitant pas de trace d'isotherme d'adsorption. L'etude de codification de melanges binaires (hydrocarbures satures/benzene) sur la h-mordenite par application d'un modele mathematique simple conduit aux differents coefficients de diffusion mis en jeu (direct et croise)

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Palancher, Hervé. „Caractérisation in situ par diffraction anomale de la distribution cationique de zéolithes X bicationiques dans des conditions proches de leur utilisation industrielle“. Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://www.theses.fr/2004GRE10187.

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La recherche de nouveaux agents de séparation par adsorption constitués de zéolithes nécessite la compréhension des règles qui gouvernent la distribution cationique dans ces solides. Afin d'étudier cette distribution, une méthode de caractérisation in situ par diffraction anomale des rayons X (AWAXS) a été développée. Une cellule permettant l'analyse AWAXS in situ en condition dynamique d'adsorption et en température a été construite. Compacte et simple d'utilisation, cette cellule permet un contrôle précis de la température, le centrage et la mise en oscillation de l'échantillon. Deux outils pour le traitement des données AWAXS ont été élaborés: les cartes différence anomale permettant de localiser les cations résonants, et les diagrammes différence anomale pour contraindre le modèle structural. L'efficacité de cette méthode est démontrée par la description du système SrRbX hydraté, étude particulièrement délicate par diffraction. Basée sur ces deux avancées méthodologiques et techniques, une étude comparative de la distribution des cations a été entreprise sur des systèmes monocationiques (CaX et SrX) puis bicationiques (SrRbX, srCaX, CaRbX et RbNaX), de même rapport SVAI, à deux taux d'hydratation (fortes hydratation et déshydratation) et en conditions operando (saturation en para-xytène à 448 K). Elle a montré l'influence prépondérante de la nature et du nombre de molécules adsorbées. Si la prédiction de la distribution cationique dans une zéolithe bicationique peut être envisagée à un niveau qualitatif à partir de la caractérisation de zéolithes de composition proche, sa définition quantitative précise requiert systématiquement une mesure de diffraction anomale
The search for optimized zeolitic agents for separation by adsorption requires an understanding of cation distribution behavior in these materials. To undertake this analysis, a method based on in situ AWAXS méasurements has been developed. A reaction cell enabling in situ analysis at high temperature and under dynamic adsorption conditions has been built. This miniaturized set-up, designed for convenient use, includes a fumace for accurate temperature monitoring, and enables precise positioning and oscillation of the sample in the beam. Two tools have been developed for AWAXS data treatment: anomalous difference maps used to locate resonant cations and anomalous differential diffraction patterns to constrain the structural model. The efficiency of this approach has been demonstrated in the study of hydrated SrRbX zeolite, which is particularly difficult by diffraction. Based on these two methodological and technical advances, a comparative study of cation distribution in monocationic (caX and SrX) and bicationic (SrRbX, srCaX, CaRbX and RbNaX) X zeolites, with the same SVAI ratio, has been performed at two hydration levels (higt hydration and dehydration) and under operando conditions (para-xytene saturation at 448 K). The key influence of the type and amount 0' adsorbed molecules has been demonstrated. Although cation distributions in bicationic zeolites can be predicted qualitatively from those of X zeolites with closely related chemical composition, AW AXS measurements are in ail cases necessary for a precise quantitative determination

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Zarki, Raed. „Etude de la modification des zéolithes de type pentasil, mordénite, faujasite Y par incorporation post-synthèse de titane, vanadium ou étain : caractérisation physico-chimique“. Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10054.

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Dans ce travail, des echantillons de zeolithes de type pentasil, mordenite et faujasite y ont ete modifiees par incorporation dans le reseau zeolithique d'elements tels que le titane, le vanadium et l'etain. La methode choisie pour cette preparation est un traitement chimique post-synthese. Un tel traitement peut deboucher soit sur: 1) une incorporation de l'element dans le reseau, c'est-a-dire au centre d'un tetraedre to#4 ou t est le silicium ou l'aluminium; 2) une localisation de l'element dans des positions cristallographiques generalement occupees par les ions compensateurs des charges (to#4)#; 3) la constitution d'une phase condensee de type oxyde mo#x etrangere au reseau mais occluse dans le systeme poreux. Diverses techniques physico-chimiques ont ete utilisees pour la caracterisation de ces materiaux. Les diagrammes de diffraction des rayons x permettent d'evaluer le degre de cristallinite des materiaux modifies, mais aussi de calculer le parametre de maille. Ainsi, nous pouvons demontrer de facon indirecte, l'insertion ou non de l'ion ti, v ou sn dans le reseau cristallin de la zeolithe. De meme la nature du groupe spatial dans lequel cristallisent certains types de zeolithes est sensible a la nature des elements m (rayon ionique en particulier). De plus, les vibrations infrarouges caracteristiques du reseau de chacune des zeolithes considerees procurent de precieux renseignements sur l'etat cristallin de la zeolithe modifiee, ainsi que sur l'eventualite de la substitution d'un element du reseau. Nous avons utilise la microscopie electronique pour determiner la morphologie de ces solides modifies et par stem, nous avons determine la teneur et la localisation des elements incorpores. Ces informations sont comparees aux resultats donnes par analyse chimique. Par contre, l'esca nous a renseigne sur la concentration de l'element incorpore a la surface du solide modifie

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Lokolo, Michel Claude. „Préparation et caractérisation des catalyseurs platine et platine-cuivre dans les zéolithes acides de type faujasite : propriétés catalytiques dans l'hydroconversion du n-octane“. Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10033.

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Dougnier, François. „Synthèse et caractérisation de zéolithes du type FAU et EMT de rapports Si/Al supérieurs à trois : utilisation de molécules structurantes avec des fonctions éthoxy“. Mulhouse, 1993. http://www.theses.fr/1993MULH0289.

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En vue de son application comme catalyseur de craquage des charges pétrolières, il serait bon d'augmenter le rapport Si/A1 de charpente de la zéolithe Y au delà de trois. L'utilisation de molécules organiques structurantes conduit à la cristallisation des zéolithes EMC-1, de type structural FAU, avec la 15-couronne-5 et EMC 2, de structure correspondant au nouveau code EMT, avec la 18-couronne-6 ; les zéolithes EMC-1,2, polytypes FAU/EMT sont aussi obtenues. Ces solides ont un rapport Si/A1 voisin de 4 ; les éther-couronnes sont localisés dans les grandes cavités de leur microporosité. La formation de complexes sodium/éther-couronne, l'activité en anions hydroxyde et la rapport Si/A1 des gels sont les trois principaux paramètres de la synthèse. Afin de rendre ce mode de synthèse concurrentiel, les éthers cycliques sont substitués par d'autres molécules structurantes : la TDA-1 et les poly (oxyde d'éthylène). Avec l'utilisation de polymères, un maximum de cristallinité des échantillons est observé pour des masses moléculaires comprises entre 2000 et 8000. Seules des zéolithes de type structural FAU et de rapport Si/A1 voisin de 3,5 sont obtenues. L'échange sodium/ammonium est plus facile pour la structure EMT et les propriétés acides et les potentialités catalytiques de ces zéolithes synthétisées en présence d'agents organiques sont comparables a celles d'une zéolithe Y stabilisée par traitement de désalumination

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Azzolina, Jury Federico. „Préparation et caractérisation de zéolithes dopées par des métaux de transition : Mesure de propriétés diélectriques et magnétiques et leur application à la synthèse de composés chimiques sous irradiation microondes“. Thesis, Rouen, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAM0025.

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Cette étude est centrée sur la synthèse et la préparation de zéolithes modifiées par des métaux de transition avec leurs applications en catalyse sous irradiation microondes. Des travaux précédents ont montré l’intérêt de modifier des zéolithes avec des métaux de transition pour leur application sur des réactions d’oxydation et d’utiliser les microondes afin d’augmenter les vitesses de réaction. Dans cette thèse, nous avons étudié deux types de structure zéolithique (MEL et FAU) dopés par des métaux de transition (Co, Mn, Fe, Zn, Ni, Cr) à différentes concentrations. Une étude classique de caractérisation a permis d’augmenter la connaissance sur la préparation de zéolithes modifiées et de comprendre leur influence sur l’activité catalytique. La réaction d’oxydation partielle du styrène pour la production du benzaldéhyde a été choisie comme réaction modèle. La zéolithe Co-ZSM-11 a présenté la meilleure activité catalytique dans cette étude ainsi que par rapport à d’autres catalyseurs présentés dans la littérature.Les réactions d’oxydation du styrène ont été étudiées sous irradiation microondes et sous chauffage conventionnel. Aucune différence sur l’activité des zéolithes dopées n’a été observée pour les deux types de chauffage. Les faibles valeurs de permittivités et perméabilités des zéolithes dopées par des métaux de transition rendent difficile l’intensification du procédé d’obtention de benzaldéhyde à partir de l’oxydation du styrène sous microondes. Les paramètres de la réaction modèle ont été optimisés et une étude cinétique a été menée avec la zéolithe Co-ZSM-11. Enfin, le chauffage par hystérésis diélectrique a été utilisé dans la synthèse de zéolithes ZSM-11. Le temps de synthèse a été considérablement réduit (80%) par rapport au temps nécessaire sous chauffage conventionnel
This study focuses on the synthesis and preparation of modified zeolites with transition metals and theirs applications in catalysis under microwave irradiation. Previous works have shown interest in modifying zeolites with transition metals for their application to oxidation reactions and in using microwave irradiation in order to increase the reaction rates. In this thesis, we studied two types of zeolite structure (MEL and FAU) doped with transitionmetals (Co, Mn, Fe, Zn, Ni, Cr) at different concentrations. A classic characterization study has increased the knowledge on the preparation of modified zeolites and the understanding of their influence on thecatalytic activity. The styrene partial oxidation reaction for benzaldehyde production was chosen as amodel reaction. Co-ZSM-11 zeolite presented the best catalytic activity in this study and also compared to other catalysts found in the literature. The styrene oxidation reactions were studied under microwave irradiation and under conventional heating. No difference in the activity of doped zeolites was observed for both types of heating. The low values of permittivity and permeability of zeolites doped with transition metals make difficult the intensification of the benzaldehyde production process from styrene oxidation under microwave. The parameters of the model reaction have been optimized and a reaction kinetic study was carried out by using the Co-ZSM-11 zeolite. Finally, the hysteresis dielectric heating was used in the synthesis of ZSM-11. The synthesis time was significantly reduced (80%) under microwave irradiation compared to conventional heating

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Patarin, Joël. „Synthèse en milieu fluorure et caractérisation de zéolithes ferrisilicatées de type MFI : étude de la stabilisation de ce type structural par des cations polypropylammonium“. Mulhouse, 1988. http://www.theses.fr/1988MULH0083.

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Selon la nature du gel engagé dans le milieu réactionnel, les zéolites présentent une homogénéité ou une hétérogénéité de répartition de l'espèce fer au sein du volume cristallin. Cette distribution de composition chimique confère au catalyseur une sélectivité supplémentaire vis-à-vis de certains réactifs et produits. Différentes techniques (RPE, réflectance diffuse, spectrométrie Mössbauer) ont montré que dans ce type de zéolites, le fer trivalent est principalement substitué au silicium dans la charpente des tétraèdres

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Orsikowsky, Sánchez Alejandro. „Propriétés d'adsorption de différents substrats microporeux à la séparation de gaz modélisation, caractérisation et méthodologie de sélection“. Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3037.

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L'objectif de cette thèse est de caractériser et modéliser l'adsorption de gaz (dioxyde de carbone, méthane et azote) sur un adsorbant donné et d’extrapoler les résultats obtenus au comportement macroscopique d'un mélange gazeux dans un procédé d’adsorption industriel afin de mieux comprendre les phénomènes liant la structure des adsorbants à la performance du procédé. Puisque le développement de la méthodologie nécessite la description des mécanismes d’adsorption, il a été décidé de démarrer l’étude avec la famille d’adsorbants la mieux connue et la plus répandue dans l’industrie du fait de son bas coût, sa nature microporeuse et sa stabilité chimique et thermique : les zéolithes.A partir de la revue bibliographique, cinq zéolithes avec des propriétés structurales (cations contenus dans leur structure, morphologie des pores, taille des pores et ratio Si/Al) différentes ont été sélectionnées sous deux morphologies (poudre et billes) pour l’obtention des informations indispensables à la détermination des paramètres clés des modèles d’adsorption. Dans un premier temps, les analyses par porosimétrie gaz avec l’argon à 87 K comme molécule sonde ont permis d’accéder aux propriétés structurales des différents adsorbants (volume poreux, distribution en tailles de pore et surface BET). Une méthode basée sur des analyses couplées de porosimétrie gaz avec du CO2 à 273 K et avec l’argon à 87 K a été proposée pour l’évaluation de l’impact de la mise en forme de l’adsorbant sur l’adsorption du CO2. Dans un deuxième temps, l’adsorption des composés purs a été mesurée sur un intervalle très large de pressions (de 10-5 à 80 bar) et de températures (de 253 K à 363 K) par combinaison de la manométrie à basse pression et haute résolution et de la gravimétrie à haute pression. Ces mesures couplées à celle de la chaleur différentielle d’adsorption et à celle de l’équilibre d’adsorption des mélanges ainsi qu’à des études microscopiques disponibles dans la littérature, ont permis d’identifier et d’analyser les différents mécanismes d’adsorption des gaz considérés. Dès lors, les modèles macroscopiques d’adsorption les plus largement utilisés dans la modélisation et la simulation des procédés de séparation de gaz par adsorption comme ceux de Toth, Sips et bi-Langmuir ont été analysés sur l’ensemble des données expérimentales et des mécanismes d’adsorption identifiés. Ces modèles n’étant pas représentatifs des phénomènes physico-chimiques mis en jeu, ils ne permettent pas une représentation cohérente de plusieurs isothermes et des chaleurs d’adsorption mises en jeu. Ainsi, une nouvelle méthodologie de modélisation de l’adsorption des gaz purs et des mélanges, basée sur des modèles représentatifs des mécanismes d’adsorption a été proposée. Cette nouvelle méthodologie permet de prédire l’adsorption de mélanges de gaz à partir de deux isothermes d’adsorption mesurées pour les gaz purs dans les limites de la gamme de température d’intérêt.Enfin, la dernière partie de l’étude se focalise sur l’intégration des modèles dans un logiciel de simulation des procédés dynamiques d’adsorption et sur leur validation avec des essais de courbes de percée. A cette fin, une nouvelle colonne d’adsorption a été conçue et intégrée dans un pilote existant. Ces tests dynamiques d’adsorption se focalisent sur la séparation CO2/N2 et ont été réalisés sur deux échantillons de billes de zéolithes. L’exothermie de l’adsorption du CO2 étant très significative, le paramètre de transfert thermique entre le gaz et la paroi de la colonne a été identifié comme le paramètre limitant de la Zone de Transfert de Masse (MTZ). Ce paramètre de transfert thermique optimisé a été confronté à différentes corrélations afin de pouvoir le prédire. Ainsi, de façon générale, le modèle dynamique reproduit de manière très satisfaisante les résultats expérimentaux
The aim of this PhD (Cifre) is to describe and model the adsorption of several gases (carbon dioxide, methane and nitrogen) on a given adsorbent and to extrapolate the results to the macroscopic behavior of their mixture in an adsorption industrial process in order to better understand the phenomena linking the adsorbent structure with the adsorption industrial processes performance. Since the study requires the description of the adsorption mechanisms, it was decided to start with the best known and most widespread family of adsorbents in the industry because of its low cost, its microporous nature and its chemical and thermal stability: the zeolites.From the bibliographic review, five zeolites with different structural properties (cations contained inside their structure, pore morphology, pore size and Si / Al ratio) were selected under two shapes (powder and beads) to obtain the essential information for determining the key parameters of the adsorption models. In a first step, gas porosimetry with argon at 87 K as the probe molecule, enabled to get access to the structural properties of the different adsorbents (pore volume, pore size distribution and BET surface). A method based on the coupling of gas porosimetry with CO2 at 273 K and argon at 87 K has been proposed for assessing the impact of adsorbent shaping on CO2 adsorption.In a second step, the adsorption equilibria of pure compounds were measured over a very wide range of pressures (from 10-5 to 80 bar) and temperatures (from 253 K to 363 K) by combining high resolution low pressure manometry and high pressure gravimetry. These experimental methods coupled with the measurement of the differential heat of adsorption and the mixture adsorption equilibria as well as with some microscopic studies available in the literature, enabled to identify and to analyze the various adsorption mechanisms. Then, the performance of the macroscopic adsorption models the most widely used in the simulation of adsorption-based gas separation processes - such as those of Toth, Sips and bi-Langmuir - were analyzed over all the experimental data and the identified adsorption mechanisms. Since these models are not representative of the observed physicochemical phenomena, a new methodology for the modeling of pure gases and mixtures adsorption based on representative models of adsorption mechanisms is proposed. This new methodology makes the prediction of gas mixture adsorption possible from only two pure gas adsorption isotherms measured at the extremes of the temperature range of interest.Finally, the last part of the study focuses on the integration of the proposed models in a dynamic adsorption processes simulation software and on their validation with breakthrough curves tests. To this end, a new adsorption column has been designed and integrated into an existing pilot. These dynamic adsorption tests focus on CO2 / N2 separation only and were carried out on two beads of zeolites. Since the exothermicity of CO2 adsorption is very significant, the thermal transfer parameter between the gas and the column wall has been identified as the limiting parameter of the Mass Transfer Zone (MTZ). The optimized heat transfer parameter has been confronted with different correlations in order to predict it. Thus, the dynamic model reproduces very satisfactorily the experimental results

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François, Valérie. „Caractérisation physico-chimique de solides poreux modèles de type zéolithes MFI et silice mésoporeuse MCM-41 : approches thermodynamique et structurale du processus d'adsorption vis-à-vis des chlorures éthyléniques“. Dijon, 2001. http://www.theses.fr/2001DIJOS049.

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Plesniar, Anna. „Préparation, caractérisation et activité catalytique de zéolithes de type ferrierite échangée au fer appliquées à la dépollution environnementale dé-NOx : Thèse soutenue sur un ensemble de travaux“. Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2088.

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Dans ce travail, la réaction d'oxydation du NO-en-NO2 a été étudiée, dans le but de consolider certaines hypothèses mécanistiques établies pour la SCR des NOx par NH3. Une première étape de ce travail a consisté à préparer des échantillons de zéolithe de type fer. La caractérisation d’échantillons frais et vieillis de façon hydrothermale a ensuite été conduite au moyen de la spectroscopie IR. L’activité des catalyseurs a enfin été étudiée pour la réaction d’oxydation de NO en NO2 signalée comme l'étape déterminante dans l'élimination des NOx par NH3. Des zéolithes échangées au fer ont donc été utilisées comme catalyseurs actifs et leur vieillissement a été étudié en utilisant un certain nombre de techniques de caractérisation de surface, comme la diffraction des rayons X, MET, BET, Mössbauer, FTIR et la spectroscopie I. R operando. Le premier objectif principal de cette thèse a été de déterminer la technique de préparation la plus pertinente de catalyseurs Fe-FER et de leurs mécanismes de dégradation sous différentes conditions de vieillissement. Le deuxième objectif de cette recherche est de trouver, via la méthodologie operando, le meilleur mécanisme pour l’oxydation de NO-en-NO2 décrite comme l’étape déterminante de l’élimination des NOx par NH3. Les résultats de cette thèse peuvent être utilisés dans le développement de meilleurs catalyseurs appliqués en réduction des NOx par NH3. Ces derniers posséderont une bonne résistance aux changements physiques et chimiques, et préserveront une capacité d'oxydation de NO-en-NO2 intéressante et donc une bonne efficacité dé-NOx
The aim of this work was first to characterize exchanged Fe2+ cations in fresh and aged FeFER catalysts by IR spectroscopy and then to study NO-to-NO2 oxidation ability which is the determing step in NOx removal by SCR with NH3. Fe exchanged zeolite-based were used as active catalysts and their aging-induced changes were studied by surface characterization techniques, such as X-ray diffraction, TEM, BET, Mössbauer, FTIR and operando spectroscopy. The aging was applied in a series of FeFER catalysts for which the effects of increasing temperatures under wet atmosphere were considered. The main goal of this thesis is to determine the preparation technique of Fe-FER catalysts together with their ‘degradation’ mechanisms under different aging conditions. The catalyst’s properties, thus, the applicability of multiple techniques will provide a larger view of the aging phenomenon of FeFER catalysts. The second goal of this research is to find, by mean of the operando methodology, the best mechanism for NO-to-NO2 oxidation which is described as the rate determing step of SCR with NH3. The catalytic properties of iron-containing ferrierite under reaction conditions were thus investigated in this contribution. The results of this thesis can be used in the development of better catalysts used in SCR with NH3 that are resistant in particular to physical and chemical changes while preserving interesting NO-to-NO2 oxidation capacity and thus NOx SCR efficiency

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Elm', Chaouri Abdellah. „Isothermes et isobares d'adsorption-désorption de la vapeur d'eau de zéolithes désaluminées et de minéraux argileux : apport de la théorie de Polanyi-Dubinin à la caractérisation de la texture poreuse de zéolithes HY désaluminées et aux calculs des grandeurs thermodynamiques de l'hectorite et de la nontronite“. Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS021.

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Ce travail est consacré à l'étude des interactions eau-cation d'aluminosilicates tels que les zéolithes et les smectites. En ce qui concerne les zéolithes HY l'étude de la désalumination par adsorption de la vapeur d'eau apporte des informations sur la quantité d'ion aluminium de charpente présente dans la zéolithe aussi bien par la forme de l'isotherme que par la détermination du volume des micropores accessibles à l'eau. La liaison Si-O-Si étant hydrophobe, l'eau s'adsorbe sur les sites aluminiques à raison de 8H#2O par cation H#+ en l'absence de contraintes stériques, et le départ de l'aluminium de charpente entraine une diminution de la quantité d'eau adsorbée de telle sorte qu'à partir d'un rapport Si/Al d'environ 35, la zéolithe devient hydrophobe. Aux forts taux de désalumination la création de mésopores se manifeste par l'apparition d'une boucle d'hystérésis dans le domaine des pressions relatives élevées. La formation de cette texture secondaire qui s'établit progressivement lorsque le rapport Si/Al augmente se manifeste par le passage continu de la forme de l'isotherme d'adsorption du type I au type IV avec formation d'une hystérésis H2. L’adsorption de l'eau ne se faisant que sur les sites aluminiques de charpente le volume microporeux accessible à l'eau ne mesure pas la totalité du volume géométrique des micropores. En ce qui concerne les minéraux argileux l'originalité du travail consiste en l'application de la théorie de Polanyi-Dubinin pour la prévision des courbes d'adsorption et de désorption isotherme et isobare dans le domaine de température 15°C-110°C à partir du tracé expérimental d'une isotherme et d'une isobare convenablement choisies. L'application de cette méthode dans le domaine d'hydratation correspondant à la deuxième couche a conduit aux calculs des enthalpies et entropies dérivées et intégrales d'adsorption-désorption à partir des isostères Ln p/po=f (1/T)n#a#d, et des enthalpies libres dérivées et intégrales d'adsorption-désorption en fonction de la température à partir de l'intégration des grandeurs dérivées correspondantes. À partir de ces grandeurs thermodynamiques qui dépendent de l'argile et du cation de compensation ont été tracés des réseaux d'isostères d'enthalpie libre intégrale totale ou molaire qui seront utilisés pour la prévision de la stabilité relative des minéraux argileux. Bien que le domaine d'hydratation explore dans ce travail soit limité il apparait que la nontronite est plus stable que l'hectorite, et que pour une même argile l'échantillon magnésien est plus stable que les autres. Enfin, l'hystérésis est chiffrée par la somme des enthalpies libres d'hydratation et de déshydratation.

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Al, Atrach Jaouad. „Advanced design οf zeοlitic materials fοr the adsοrptiοn/separatiοn οf CΟ2, Ν2, and CΗ4 mοlecules“. Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMC234.

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Ce travail de thèse porte sur l’optimisation des matériaux zéolithiques à petits pores dans le butd'améliorer leur capacité d'adsorption du CO2 et leur efficacité en séparation des gaz. Dans cecontexte, cette étude se concentre sur l'amélioration des performances des zéolithes à traversl'échange ionique, le contrôle de la taille des cristaux et la synthèse de nouveaux adsorbants. Deszéolithes de type Gismondine (GIS) échangées avec des cations Mg2+ ont été synthétiséesdémontrant une meilleure sélectivités pour CO2/N2 et CO2/CH4 grâce à un échange cationiquespartiel avec Mg2+, ce qui influencé la distorsion de la structure et renforcé à la capacité la sélectivité,mettant en avant leur potentiel pour des applications pratiques de capture du CO2. Une méthode desynthèse assistée par graines a été adaptée pour produire des zéolithes P (GIS) de taillenanométrique améliorant de façon notable la cinétique d’adsorption du CO2 en réduisant leslimitations de diffusion plus rapide, issue d’un mécanisme de diffusion intra-cristalline, a conduità des performances accrues dans la séparation dynamique des gaz, dépassant ainsi celle deszéolithes de taille micrométrique. Les zéolithes Levyne (LEV) sont également introduites danscette thèse comme de nouveaux candidats pour l’adsorption du CO2, où un contrôle rigoureux durapport Si/Al et l’usage des graines de taille nanométrique ont permis un ajustement précis dupropriétés d’adsorption. L’étude met en avant l’importance du rapport Si/Al dans l’optimisation dela sélectivité et de la capacité d’adsorption du CO2 ainsi que du comportementadsorption−désorption positionnant la zéolithe LEV comme un matériau prometteur pour laséparation du gaz. Ces résultats illustrent comment du techniques de synthèse adoptées, associéesà l’optimisation de l’échange cationique, au contrôle de la taille cristalline et l’ajustement durapport Si/Al, peuvent significativement améliorer les performances des zéolithes dans lestechnologies de capture du carbone et la séparation des gaz à haute efficacité énergétique
This thesis is dedicated to optimizing small-pore zeolite materials for efficient CO2 adsorption andgas separation. The work focuses on improving zeolite performance through cation exchange,crystal size control, and the synthesis of novel adsorbents. Mg-exchanged Gismondine (GIS)zeolites were synthesized, demonstrating enhanced CO2/N2 and CO2/CH4 selectivities due to partialcation exchange with Mg2+, which influenced the framework distortion and improved bothadsorption capacity and selectivity, underscoring their potential for practical carbon captureapplications. A seed-assisted synthesis method was also employed to develop nanosized zeolite P(GIS), which significantly improved CO2 adsorption kinetics by reducing diffusion limitations,with faster diffusion resulting from an intracrystalline diffusion mechanism. This superior diffusionwithin the nanosized zeolites led to enhanced performance in dynamic gas separation compared totheir micron-sized counterparts. The thesis also introduces Levyne (LEV) zeolites as novelcandidates for CO2 adsorption, where careful control of the Si/Al ratio and the use of nanosizedseeds allowed for precise tuning of adsorption properties. The study highlights the critical role ofthe Si/Al ratio in optimizing CO2 selectivity, uptake, and adsorption−desorption behaviour,establishing LEV as a promising material for gas separation. These findings demonstrate howtailored synthesis methods, cation exchange optimization, crystal size control, and Si/Al ratioadjustment can significantly enhance the performance of zeolite-based materials in carbon captureand energy-efficient gas separation technologies

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Cougnard, Catherine. „Caractérisation du comportement hydrophobe/organophile de zéolithes Y de rapport Si/Al variable par adsorption de vapeur d'eau, de méthanol, de N-hexane et d'azote : Importance du choix de la molécule sonde“. Dijon, 1996. http://www.theses.fr/1996DIJOS050.

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Ce travail est fondé sur l'analyse des isothermes d'adsorption-désorption de quatre molécules-sondes par des zéolithes Y, desaluminées soit par hydrotraitement soit par ce même traitement suivi d'une attaque acide. Un tel traitement de désalumination a pour but d'augmenter la stabilité thermique des zéolithes et de favoriser la diffusion intracristalline des molécules-sondes. Pour une molécule-sonde donnée, l'analyse de la forme des isothermes fournit des informations qualitatives et précieuses sur la porosité des matériaux et sur le type d'interactions mises en jeu au cours du phénomène d'adsorption. Pour obtenir des informations quantitatives, les données d'adsorption sont analysées au moyen de plusieurs modèles (BET, dubinin, Lippens et De Boer, Kadlec, Roberts) adaptés aux types d'informations souhaitées. Des travaux antérieurs ont montré que l'eau (molécule dipolaire) est une sonde des sites cationiques, localisées dans les cages alpha et beta des zéolithes y alors que le N-hexane (molécule apolaire) est une sonde de volume qui accède uniquement aux cages alpha. Comparativement, le méthanol présentant des caractéristiques physicochimiques intermédiaires entre celles de l'eau et celles du N-hexane, apparait comme une sonde de volume des cages alpha (cas du N-hexane), tout en interagissant par son moment dipolaire avec les centres hydrophiles des zéolithes. L'azote (molécule quadripolaire), souvent utilisée pour caractériser la porosité des matériaux semble être la plus appropriée pour sonder tout l'espace offert par les zéolithes Y. Une confrontation des résultats a permis de mettre en évidence l'importance du choix de la molécule-sonde et l'apport de chacun des modèles utilisés pour décrire la microporosité et mesoporosité des zéolithes Y desaluminées.

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Benghalem, Mohammed Amine. „Interactions entre morphologies, acidités et diffusion dans les zéolithes beta : éléments de réponse par spectroscopie infrarouge, réactions modèles et chromatographie à flux inversés“. Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2295/document.

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Dans le but d'étudier l'impact de la taille et de la morphologie de cristaux zéolitiques sur les propriétés texturales, chimiques et diffusionnelles, une série de zéolithe beta a été étudiée.L'augmentation logique des surfaces et des volumes poreux avec la diminution de la taille des cristaux est constatée. En outre, cela implique également une baisse de l'acidité globale ainsi que de la force des sites. Toutefois, la compréhension de l'acidité complexe de ces matériaux nécessite des techniques poussées de caractérisation.L'adsorption de molécules sondes (pyridine, CO, éthylène) suivie par infrarouge ainsi que la thermodésorption d'ammoniac ont été corrélées à des réactions modèles de transformation de l'éthanol et de craquage du n-hexane. Lors de celui-ci, la morphologie des cristaux a peu d'influence et les performances sont dictées par les sites de Brønsted. La présence d'aluminiums extra-réseaux permet d'exalter la force acide des sites protoniques. Avec la transformation de l'éthanol, de meilleures activités et stabilités sont observées dans le cas de zéolithes hiérarchisées.L'étude de la diffusion par chromatographie en phase gaz à flux inversées (RF-IGC) a permis de montrer que, si les coefficients de diffusion augmentent à l'opposé de la taille des cristaux, la porosité secondaire réduit le chemin diffusionnel. De plus, les sites faibles majoritairement présents sur les matériaux hiérarchisés facilitent la désorption des molécules et sont impliqués dans les interactions latérales mesurées par RF-IGC.Ce travail apporte donc des éléments de réponse à la stabilité et aux comportements catalytiques complexes observés sur la zéolithe beta
In order to study the impact of the size and morphology of zeolite crystals on the textural, chemical and diffusion properties, a series of beta zeolites was studied.The logical increase of the porous surfaces and volumes with the decrease in crystal size is observed. In addition, this also implies a decrease in the overall acidity as well as strength of the adsorption sites. However, understanding the complex acidity of these materials requires advanced characterization techniques.The adsorption of probe molecules (pyridine, CO, ethylene) followed by infrared as well as ammonia thermodesorption were correlated to model reactions of ethanol conversion and n-hexane cracking. In this case, the morphology of the crystals has little influence and performance is mainly dictated by the Brønsted sites. The presence of extra-framework aluminums makes it possible to exalt the acid strength of the protonic sites. With the transformation of ethanol, better activities and stabilities are observed in the case of hierarchical zeolites.The study of diffusion by the reversed-flow gas chromatography (RF-IGC) showed that if the diffusion coefficients increase as opposed to crystal size, the secondary porosity reduces the diffusion path. Moreover, the weak sites predominantly present on the hierarchized materials facilitate the desorption of the molecules and are involved in the lateral interactions measured by RF-IGC.This work thus provides elements of response to the stability and the complex catalytic behaviors observed on the beta zeolite

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Lettat, Abdelkader. „Adsorption multi-composant dans les zéolithes. Caractérisation par méthode cyclique de la co-diffusion d'isomères mono- et di-branchés de l'hexane sur silicalite en présence d'un composé à cinétique lente“. Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL099N/document.

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L’objectif de cette thèse est de développer une méthode expérimentale permettant de mesurer simultanément des coefficients de co-diffusion dans les zéolithes, pour des mélanges de paraffines en C6 mono et di-branchées, dont les cinétiques de diffusion sont très différentes. Les espèces sont le 2- et le 3-methyl-pentane (2MP et 3MP) et le 2-2- et le 2-3-dimethyl-butane (22DMB et 23DMB) et l'adsorbant est une silicalite. Cette méthode est basée sur la réponse en sortie d’un lit fixe d’adsorbant à une variation cyclique de la composition à son entrée. La conception d’un modèle faisant intervenir des paramètres cinétiques et thermodynamiques a également être effectuée afin de simuler les courbes de perçages des différents constituants en mélange et sur plusieurs cycles. Les conditions expérimentales sont proches des conditions industrielles, à savoir en phase liquide et à fort taux de remplissage de l’adsorbant (185°C et 35 bars) L’écriture d’un modèle de diffusion, basé sur l’équation de Maxwell-Stefan appliquée au "Dusty Gas Model", dans ces conditions de fonctionnement, implique d’introduire des grandeurs volumiques qui permettent de redéfinir les contraintes liées à la saturation de l'adsorbant. De plus, tout en conservant la simplicité du modèle "Single File Diffusion" (pas de contre-diffusion microporeuse), nous avons montré que la prise en compte d’un flux volumique relatif associé au solide permet de conserver l’indépendance des coefficients de diffusion dans le cristal. Les simulations des courbes de perçage – sur un seul cycle pour les molécules rapides et sur plusieurs cycles pour les molécules lentes – indiquent que les coefficients de diffusion des différents isomères suivent l'ordre suivant : D3MP ˜ D2MP > D23DMB > D22DMB, avec un écart de trois ordres de grandeurs entre le 3MP et le 22DMB, ce qui laisse supposer qu'un procédé de séparation basé sur une sélectivité diffusionnelle peut être envisagé. Cependant, les tests de perçage en condition cyclique permettant de caractériser de manière plus précise le système, il a été possible de mettre en évidence une très lente accumulation du 22DMB au cours des cycles sous certaines conditions opératoires, phénomène qui peut s'avérer indétectable sur un faible nombre de cycles et/ou sur le profils de concentration des autres espèces. Ce phénomène a pour conséquence de diminuer les performances de l'adsorbant, aussi bien d'un point de vue capacitif que d'un point de vue sélectif
The aim of this work is to develop a new experimental method in order to determine simultaneously co-diffusion coefficients in zeolites for mixtures of single- and di-branched C6 paraffins, with totally different diffusion kinetics. The species are 2- and 3-methyl-pentane (2MP and 3MP) and 2-2- and 2-3-dimethyl-butane (22DMB and 23DMB) and the adsorbent is a silicalite. This method is based on the output measurement of an adsorbent column subjected to cyclic variations of its input concentration. The analysis of the mixture experimental breakthrough curves, on several cycles, is carried out using a mathematical model, based on Maxwell-Stefan theory of multi-component diffusion, allowing an estimation of thermodynamic and kinetic parameters. The experimental conditions are close to industrial constraints, i.e. at very high adsorption loading, and in the liquid phase (185°C and 35 bars). This requires to develop a modified Maxwell-Stefan diffusion model, applied to the "Dusty Gas Model", including volume constraints in the crystal which implies to redefine the adsorbent saturation. Moreover, while preserving the simplicity of the "Single File Diffusion" model (no counter-diffusion), a relative volumetric flow of the solid is taken into account, allowing to ensure the independence of the diffusion coefficient of each component in the adsorbent. The Maxwell-Stefan diffusion coefficients for the different isomers, obtained from breakthrough curves simulations – on one cycle for fast diffusing species and several cycles for slow molecules – are in the sequence : D3MP ˜ D2MP, > D23DMB > D22DMB, with a difference of three orders of magnitude between 3MP and 22DMB. This implies that a separation process based on kinetic selectivity can be considered. The cyclic breakthrough experiments, allowing a better characterization of the system, highlight a very slow accumulation of the 22DMB isomer during cycles for specific operating conditions, which may be undetectable on a small number of cycles and on the profiles of the other components.. This phenomenon involves a decrease of the adsorbent performances, in terms of capacity as well as selectivity

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Majoli, Laetitia. „Elaboration, caractérisation et étude des performances de nouveaux adsorbants hydrophobes : application aux atmosphères odorantes et / ou chargées en composés organiques volatils (COV)“. Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00790773.

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Les composés organiques volatils constituent l'une des principales sources de réaction photochimique dans l'atmosphère qui conduit à de nombreux dangers sur le plan environnemental. Ce phénomène au développement rapide du fait des progrès industriel a provoqué une prise de conscience qui s'est traduite par la mise en place de décrets visant à réduire et contrôler ces émissions. De nombreuses techniques permettant de solutionner ce problème existent mais sont cependant trop coûteuses pour pouvoir être développé industriellement.Aujourd'hui, seule la mise en place d'une unité d'adsorption s'avère intéressante pour les industries : ces installations existent et emploie le charbon actif, adsorbants universel utilisé dans la plupart des procédés de traitement des gaz contaminés par des composés organiques volatils. Toutefois, l'inflammabilité et la friabilité de ces matériaux actifs, leurs durées de vie réduites, ainsi que les difficultés de leur régénération mettent en question leur universalité en tant qu'adsorbants industriels. Il apparaît donc nécessaire de favoriser le développement et l'application d'adsorbants alternatifs dont les propriétés physico-chimiques permettraient de pallier les faiblesses des CA. L'objectif de ces travaux de recherches consiste à élaborer des matériaux hydrophobes sur la base de supports minéraux existant tels que les alumines activées et les zéolithes : la carbonisation de la surface permet de conférer à ces matériaux un caractère hydrophobes tout en respectant un cahier des charges : conservation des propriétés poreuses, une bonne thermorésistance en vue de leur régénération ainsi qu'une dureté élevée permettant une viabilité du produit. Pour ce faire, la méthode Chemical Vapour Deposition a été mise en œuvre : la pyrolyse catalytique non hétérogène a permis de démontrer la faisabilité de cette étude et a conduit à l'élaboration d'un produit SPH 538 E Ac-H présentant une capacité d'adsorption proche du charbon actif et une facilité à désorber les molécules organique. La pyrolyse catalytique a conduit à l'élaboration de nanostructures de carbone sur la bes de catalyseurs d'oxydes métalliques : ces matériaux totalement hydrophobes et parfaitement régénérables présentent des caractéristiques adaptées au domaine analytique. Dans l'optique, d'une éventuelle commercialisation de ces adsorbants hydrophobes, une étude économique permettant d'évaluer le coût de revient de la production de ce produit est présentée.

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Albizane, Abderrahman. „Synthèse et caractérisation de la zéolite bêta“. Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20190.

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Au cours de ce travail, nous avons etudie les parametres physicochimiques influencant la synthese de la zeolite beta. Dans une premiere partie et en procedant par une methode de synthese directe, nous avons explore le domaine de cristallisation na#2o-k#2o-tea#2o-al#2o#3h#2o. Nous avons etudie en prticulier l'influence de rapport sio#2/al#2o#3 de l'alcalinite et de la source d'aluminium. Les facteurs cinetiques ont aussi ete pris en compte pour montrer leurs influences sur la cristallinite et la texture des cristaux obtenus. La caracterisation a ete faite par rayons-x, methode bet, adsorption des hydrocarbures et #1#2#9x#e. Les resultats de ces caracterisations ont montre sue celle zeolithe est tres ouverte avec un diametre de 8a environ. Ce resultat est conforme a la structure publiee recemment. Une methode de synthese par germination a ete utilisee afin d'optimiser la teneur en teaoh utilisee dans le milieu de depart et pour augmenter la selectivite de la zeolite beta. La stabilite thermique de ces zeolithes varie notablement avec la composition chimique et la morphologie des cristaux

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Talbi, Gaël. „Caractérisation, destruction et recyclage des déchets amiantés“. Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS135/document.

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Afin de répondre aux problématiques écologique et économique du traitement des Matériaux Contenant de l’Amiante (MCA), un procédé complet permettant de traiter de manière optimale ces déchets a été proposé. Pour cela, trois types de déchets ont d’abord été analysés par plusieurs techniques de caractérisation complémentaires (diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage, infrarouge et RMN du solide). Ces analyses ont permis l’identification des différentes phases présentes au sein des déchets. Cette identification est nécessaire, car elle permet d’adapter de manière optimale le procédé de destruction au déchet. La première étape de ce procédé est le traitement en température des MCA dans une solution d’acide nitrique. Elle permet la dissolution de la matrice du déchet et la dénaturation des fibres de chrysotile qui sont présentes dans 95 % des déchets amiantés. Deux phases sont alors récupérées à l’issue de ce traitement : une phase solide composée de silice pure et une phase liquide contenant, notamment, du calcium, du magnésium et du fer. Si les déchets contiennent des fibres de type amphibole (5 % des MCA) ils sont ensuite traités par voie hydrothermale dans un autoclave contenant une solution de soude. Cette étape mène à la dissolution complète du déchet. Une solution basique contenant du silicium est ainsi récupérée. Différentes voies de valorisations ont été développées. Les ions présents dans la solution acide sont récupérés par précipitation sélective des hydroxydes. Une autre voie consiste à synthétiser une zéolithe à partir de la silice pure et de la solution basique. Les isothermes d’adsorption de cette dernière ont été tracés afin de déterminer sa capacité d’adsorption de certains cations métalliques polluants. Pour terminer, une étude fondamentale a été menée sur les nanotubes de silice obtenus avec le traitement de fibres d’amiante pures et différentes applications de ces nanotubes de silice ont été évoquées
To answer the ecological and economic problems of the treatment of Materials Containing Asbestos (MCA), a complete process allowing to handle in an optimal way these waste was proposed. For that purpose, three types of waste were analyzed by several complementary techniques of characterization (X-rays diffraction, Scanning Electron Microscopy, infrared and NMR spectroscopy). These analyses allowed the identification of the present various phases within waste. This identification is necessary, because it allows to adapt in the optimal way for the destruction of the waste. The first stage of the process is a treatment in temperature of the MCA in a solution of nitric acid leading to the dissolution of the matrix of the waste and the denaturation of the fibers of chrysotile which are present in 95 % of MCA. Two phases are then got back at the end of this treatment: a solid phase of pure silica and a liquid phase containing, in particular, calcium, magnesium and iron ions. If previous waste contains fibers of amphibole type (5 % of the MCA) they are then treated through a hydrothermal process in an autoclave containing a solution of soda. This stage leads to the complete dissolution of the waste. The basic solution containing some silicon is so got back. Various ways of valuations were then developed. The present ions in the acid solution are chemically sorted out by a selective precipitation of hydroxides. Another way consists in synthesizing a zeolite from the pure silica coming from the acid treatment and from the basic solution after hydrothermal treatment. The isotherms of adsorption of this synthesized zeolite were established to determine its capacity of adsorption of certain polluting metallic cations. To finish, a fundamental study was led on the nanotubes of silica obtained after the acid treatment of pure asbestos fibers and diverse applications of these nanotubes of silica were evoked

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Trzpit, Mickael. „Synthèse et caractérisation de zéosils pour des applications en énergétique“. Mulhouse, 2008. https://www.learning-center.uha.fr/opac/resource/synthese-et-caracterisation-de-zeosils-pour-des-applications-en-energetique/BUS4081263.

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L’étude de l’intrusion et de l’extrusion d’eau a été effectuée pour diverses zéolithes purement siliciques et très hydrophobes de code structural AFI, MTW, TON, BEA*, MEL, MFI, FER, STT, DDR et CHA. Dans une première partie, les isothermes Pression-Volume des systèmes « eau-zéolithe » ont été déterminées. Dans la majorité des cas, les résultats montrent que ses systèmes sont capables de restituer quasiment la totalité de l’énergie emmagasinée à la compression et constituent des ressorts moléculaires. Dans le cas des zéolithes à canaux, la pression d’intrusion augmente lorsque la taille des pores diminue alors que dans le cas des zéolithes à cages, elle dépend du diamètre de la cage. L’existence de défauts hydrophiles conduit à un déplacement du domaine d’intrusion-extrusion vers les plus basses pressions ainsi qu’à une accentuation de son étalement. Le phénomène d’hystérésis est lié à une grande ouverture de pore ou une dimension de cage importante et à la création de défauts hydrophiles lors de l’intrusion. Dans une deuxième partie, le volume poreux de la zéolithe silicalite-1 a été augmenté par la création de micro-, méso- et macropores à l’aide de noir de carbone ou d’un tensio-actif. Seule, l’existence de micropores supplémentaires a permis d’augmenter la quantité d’énergie stockable et restituable
The study of water intrusion and extrusion was carried out in many pure silica zeolites of structural types: AFI, MTW, TON, BEA *, MEL, MFI, FER, STT, DDR and CHA. In a first part, the pressure-volume isotherms of “water-zeolite” systems were determined. In most cases, the results showed that these systems are able to restore almost all the mechanical energy stored during the compression and thus constitute real molecular springs. For channel zeolites, the intrusion pressure increases when the pore size decreases, whereas, for cage zeolites, it is the diameter of the cage which determines the intrusion pressure. The presence of hydrophilic defects leads to a reduction of the intrusion pressure and to a wider intrusion pressure range. The hysteresis phenomenon is due to the large pores and cages and to the creation of hydrophilic defects during water intrusion. In a second part, the porous volume of silicalite-1 zeolite was increased by the creation of micro-, meso- and macropores by using carbon black or a surfactant. The amount of energy increased only when additional micropores were created

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Astafan, Amir. „Synthèses, caractérisations et performances catalytiques des zéolithes nanoéponge de type structurale *BEA“. Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2269/document.

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La méthode à privilégier pour améliorer dans les zéolithes la diffusion des réactifs, des intermédiaires réactionnels et des produits est de raccourcir la longueur du chemin diffusionnel, c'est-à-dire de diminuer la taille des cristaux. La croissance des cristallites est fonction de la composition du gel de synthèse, du temps de cristallisation, de la température, etc. La maîtrise de cette croissance permet d'obtenir un large éventail de taille pouvant aller de plusieurs micromètres à seulement quelques dizaines de nanomètres. Dorénavant, il est possible de limiter le chemin diffusionnel à seulement 3 mailles élémentaires en inhibant lors de la synthèse hydrothermale la croissance des cristaux dans une direction privilégiée. Pour cela l'utilisation d'agent structurant organique très particulier de type géminé s'avère indispensable et donne dans le cas de la zéolithe de type *BEA un matériau hiérarchisé avec des cristaux zéolithiques de 4 nm d'épaisseur séparés par des mésopores structurés et réguliers. La morphologie de ce matériau ressemble à une éponge de mer.Deux réactions modèles, hydroisomérisation du n-héxadécane et transformation de l'éthanol en hydrocarbures, démontrent que la diffusion des réactifs et des produits sont optimisées dans les nanoéponges de bêta. La stabilité et la sélectivité du catalyseur se trouvent alors améliorées au détriment, étonnamment, de l'activité. Cela vient du fait que l'extrême diminution de l'épaisseur des cristallites conduit à une augmentation du nombre d'aluminium en bouche de pores qui sont, bien que très accessibles, incapables de catalyser les réactions d'isomérisation et de craquage. Les aluminium proche de la surface externe, contrairement à ceux situés au cœur du cristal ne bénéficient pas des effets longues distances ce qui les rend moins forts
The method to ameliorate the diffusion of reactants, reaction intermediates, and products inside the zeolite is by shortening the diffusion path length, i.e., crystals size. The growth of the crystals is a function of gel composition synthesis, crystallization time, temperature, etc. The mastering of this growth allows to obtain a wide range of the size which ranges from several micrometers to a few tens of nanometers. It is possible now to limit the diffusion path to only three unit cells by inhibiting the crystals' growth in one direction during the hydrothermal synthesis. For that, the use of a peculiar organic surfactant geminate is indispensable, it gives a hierarchical material with zeolitic crystals of 4 nm thickness separated by structured and regular mesopores in the case of *BEA type zeolite. The morphology of this material resembles a sea sponge.Two reaction models, n-hexadecane hydroisomerization and ethanol transformation to hydrocarbons, demonstrate that the reactants and the products diffusion was optimized in the beta nanosponges. Surprisingly the catalyst stability and selectivity were improved instead of activity. In fact this is due to the extreme reducing of the zeolite crystals’ thickness that leads to increase the aluminum number in the pore mouth, which although very accessible, but incapable to catalyze the isomerization and cracking reactions. The aluminums near the external surface, in contrary to those in the crystal heart, do not benefit from the long distance effects, which makes them weaker

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Velasco, Nelson. „Synthèse et caractérisation de métallosilicates au vanadium“. Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2369.

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L'objectif principal de ce travail est la synthese, par la methode sol-gel, de zeolithes a structure mfi refermant du vanadium dans le reseau (vanadosilicalite) et leur caracterisation par differentes techniques physico-chimiques (uv-vis. , rmn#5#1v ram, rpe, ir et drx). Le choix de precurseurs de vanadium et de silicium du type alcoxyde semble necessaire pour la synthese de la vanadosilicalite, mais il faut eviter l'hydrolyse trop rapide de l'un de ces precurseurs. Le solide cristallise a partir de l'ethoxyde de silicium et de l'ethoxyde ou du methoxyde de vanadium presente une faible quantite d'ions vanadyles disperses sur la surface de la zeolithe. Il en est de meme pour celui resultant de l'hydrolyse simultanee de l'ethoxyde de silicium et du compose vcl#2(oc#2h#5)#2. C#2h#5oh. La preparation du gel a partir d'un alcoxyde de vanadium monomerique (isopropoxyde ou tertiobutoxyde) s'avere plus appropriee, mais des ions vanadyles et des especes condensees type polyoxovanadate sont egalement formees. Les solides prepares a partir de l'ethoxyde de silicium partiellement hydrolyse et du tertiobutoxyde de vanadium presentent exclusivement des especes vanadium en site t. Au vanadium en position tetraedrique correspond une bande de transfert de charge vers 240 nm (uv), une raie rmn #5#1v ram situee vers -530 ppm/vocl#3. En revanche la spectrometrie ir et la diffraction de rayons x ne permettent pas de discuter de l'insertion du vanadium dans la charpente zeolithique. Les especes vanadyles des solides synthetises a partir de l'alcoxyde vcl#2(oc#2h#5)#2. C#2h#5oh sont faiblement liees a la structure zeolithique. Elles ne sont actives en hydroxylation du phenol qu'apres leur elution dans la solution reactionnelle. Les solides ayant des especes du type polyoxovanadate sont faiblement actifs en hydroxylation du phenol et inactifs en oxydation de l'ethanol. D'autre part, les especes localisees en site t zeolithique sont actives en hydroxylation du phenol et en oxydation de l'ethanol, surtout en presence d'especes vanadyles bien dispersees et fortement greffees sur la surface zeolithique

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Gachard, Elisabeth. „Synthèse sous rayonnement gamma et caractérisation d'agrégats d'argent dans la zéolithe Y“. Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10615.

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Ce travail déecrit tout d'abord un nouveau procédé de synthèse d'agrégats métalliques d'argent dans la zéolitje Y. La méthode de préparation est basée sur la réduction radiolytique d'ions argent, incorporés préalablement par échange cationique dans la charpente aluminosilicatée. Les agrégats ainsi formes, constitues de quelques atomes, sont de très petite taille et sont stables a température ambiante. Puis, l' étude des agrégats a été envisagée selon deux axes. D'une part, une étude par diffraction des rayons X a été entreprise afin de déterminer la localisation des agrégats dans le réseau zéolithique. D'autre part, différentes études spectroscopiques (telles que la spectrophotométrie, la luminescence, le RPE et l' EXAFS) ont été effectuées afin de préciser la nature des agrégats, c'est-a-dire leur géomètrie, leur configuration électronique et leur environnement local.

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Hamaizi, Hadj. „Synthèse et caractérisation de la zéolithe ZK-4 : étude texturale et structurale“. Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0105.

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La synthese de la zeolithe zk-4 a ete conduite par plusieurs methodes. Les meilleurs resultats ont ete obtenus par la methode du vieillissement des gels. L'interpretation des donnees cinetiques selon le modele d'avrami montre que dans ces conditions, les etapes de germination et de croissance se succedent, d'ou l'uniformite de taille des cristaux. D'autre part, les rapports si/al les plus eleves sont atteints dans les milieux de moindre alcalinite, ce qu'explique bien la theorie de lechert. L'adsorption de divers gaz sur les formes sodiques ou echangees de zk-4 montre que l'occupation du site cationique ii obeit aux memes lois que dans la zeolithe a, isomorphe de la precedente avec un rapport si/al restreint a 1. Comme dans les zeolithes a, les cations sont des sites d'adsorption physique, quoique l'interaction gaz-cation y soit moins energetique. Enfin, la calorimetrie ne montre aucune chimisorption de co#2 ou c#2h#4, contrairement au cas des zeolithes a.

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Lassauvagerie, Anne-Christelle. „Genèse, caractérisations et potentiel économique des zéolites du Nord-Ouest du Mexique“. Aix-Marseille 3, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX30018.

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Au Nord-Ouest du Mexique, les bassins nés de la tectonique "Basin and Range" sont remplis, à leur base, par des dépôts indurés gréso-conglomératiques volcanoclastiques mis en place au Miocène inférieur à moyen, localement connus sous le nom de Formation Baucarit. Dans les zones les plus occidentales du désert du Sonora, cette Formation est recouverte de sédiments continentaux plus récents non consolidés dans lesquels s'intercalent les tufs volcaniques étudiés. Les études pétrographiques et géochimiques, établissent qu'il s'agit de cendres de retombées aériennes de nature acide issues d'un magmatisme de type plinien. Ces dépôts ont été transformés (mécaniquement et chimiquement) et affectés par des circulations de fluides ayant conduit à une zéolitisation généralisée de ces niveaux. La zéolitisation est spécifique des affleurements étudiés avec de la heulandite dans la région de San Pedro Ures. De la chabazite dans celle de Divisaderos et de l'érionite dans celle d-Agua Prieta. En fonction des espèces de zéolites et autres minéraux secondaires développés nous avons mis en évidence deux types génétiques de gisements. Nous proposons deux processus distincts quant à l'origine de cette zéolitisation. Le premier processus fait appel à l'intervention de fluides hydrothermaux de basse température, conséquence indirecte et tardive de la tectonique distensive "Basin and Range". Le second processus est d'origine superficielle : l'existence et l'évaporation de lacs en milieu continental aride à semi-aride. Ce travail représente également une contribution à la standardisation de la méthode de mesure des capacités d'échange cationique (C. E. C. ) sur les tufs zéolitisés. La méthodologie proposée permet d'optimiser les valeurs par le biais de paramètres tels que la granulométrie et la température. A partir des C. E. C. Des tufs échantillonnés, nous montrons que tous ces gîtes ont un potentiel économique comparable à ceux des Etats-Unis et de Bulgarie. L'efficacité des matériaux pour des échanges ioniques est contrôlée par le type des zéolites dominantes ainsi que par les caractéristiques texturales (porosité, degré de transformation du verre) et pétrographiques (pourcentage d'éléments "inertes"). Cependant si les gîtes de San Pedro Ures et de Divisaderos sont utilisables pour leurs propriétés d'adsorption celui d'Agua Prieta à érionites (fibres aciculaires pathogènes) devrait être exclu de toute exploitation industrielle
In North-western Mexico, the basins resulting from the " Basin and Range " tectonics are filled, at their base, by sandy-conglomeratic and volcaniclastic hardened sediments set up during the lower Miocene, locally known under the name of Baucarit Formation. In the most Western zones of the desert of Sonora, this Formation is covered with more recent unconsolidated continental sediments in which our studied pumice tuffs are intercalated. The petrographic and geochemical studies, establish that they are acidic air fall ash deposits produced by plinian type volcanism. These deposits were mechanically and chemically affected by circulation of fluids leading to a generalised zeolitisation. The zeolitisation is specific to each studied outcrop with heulandite in the area of San Pedro Ures, chabazite in that of Divisaderos and erionite in the Agua Prieta area. According to the development of the zeolite species and other secondary minerals, we highlighted two genetic types of zeolite layers. We propose two distinct processes for the origin of this zeolitisation. The first process call extensive " Basin and Range " tectonics. The second process is of surface origin : the existence and evaporation of saline-alkaline lakes in arid to semi-arid continental environment. This work also represents a contribution to the standardisation of the method of measurement of the cation exchange capacities (C. E. C. ) on the zeolitized tuffs. The suggested methodology optimises the values by the means of parameters such as granulometry and temperature. From the measured C. E. C. Values on the sampled tuffs, we show that all these deposits have an economic potential comparable with those of the United States and Bulgaria. The effectiveness of materials for ionic exchanges is controlled by the type of dominant zeolites as well as the textural (porosity, degree of transformation of glass) and petrographic (percentage of "inert" elements) characteristics. However if the San Pedro Ures and Divisaderos deposits are usable for their properties of adsorption, the Agua Prieta erionites (pathogenic acicular fibres) should be excluded from any industrial exploitation

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Anstett, Martine. „Préparation et caractérisation de nouvelles membranes de zéolithe : application à la séparation gazeuse“. Mulhouse, 1996. http://www.theses.fr/1996MULH0452.

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Le but de cette thèse est la préparation et la caractérisation de membranes de zéolithe destinées à la séparation en continu de gaz et de liquides par perméation gazeuse et pervaporation. Après quelques essais de préparation de membranes autosupportées en zéolithe CHA et MFI, le travail s'est orienté vers la préparation de membranes de zéolithe MFI supportées par des supports poreux (alumine, verre et carbone/zircone). Il apparaît très nettement que les caractéristiques du support (la réactivité chimique, les dimensions des pores,. . . ) ont une forte influence sur la qualité de la membrane préparée. Deux procédés de préparation originaux sont mis au point. Dans le cas du support en alumine, un gel précurseur de zéolithe est d'abord formé à la surface du support par immersion successive de celui-ci dans deux liquides non miscibles. Ce gel est ensuite transformé en zéolithe en présence de vapeur d'eau saturante. La couche de zéolithe est localisée à la surface du support et présente aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur du support. Cette méthode permet un contrôle des caractéristiques de la couche de zéolithe et peut être adaptée à divers supports poreux. La membrane obtenue est intéressante pour la séparation d'hydrocarbures, par exemple celle du méthane et de l'isobutane. Dans le cas du support en verre Vycor, la réactivité chimique du support est d'abord augmentée par sa mise en contact avec de la vapeur d'eau saturante. La température de la synthèse est ensuite choisie relativement basse afin de limiter l'attaque du support. Cette méthode permet l'utilisation d'une solution basique sans destruction du support. Ce caractère basique conduit à la formation de petits cristaux dont l'assemblage est compact et homogène. La membrane ainsi obtenue est performante par exemple pour la séparation du butane normal et de l'isobutane.

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Chauvin, Brigitte. „Étude de la désalumination de la zéolithe oméga : caractérisations physico-chimiques et catalytiques“. Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20128.

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Deux voies de desalumination ont ete abordees: l'une chimique, l'autre hydrothermique. La desalumination chimique par traitement a l'hexafluorosilicate d'ammonium induit la substitution d'atomes d'aluminium tetraedriques par des siliciums sans modifier la texture des cristaux. Dans ce systeme a porosite unidirectionnelle, elle affecte plus la surface externe de la zeolite. La combinaison de traitements a la vapeur d'eau et de lavages acides conduit a une desalumination graduelle du reseau et a l'apparition d'une mesoporosite secondaire

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Riahi, Dehkordi Golaleh. „Préparation, caractérisation et réactivité catalytique de catalyseurs bimétalliques Platine-Or supportés sur zéolithe HY“. Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066470.

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Seive, Alain. „Synthèse et caractérisation de gallosilicates de type MFI en présence d'ions fluorure“. Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0128.

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Le but de ce travail fut d'étudier la synthèse de zéolithes (gallozéolites) de type structure MFI en présence d'ion fluorure (pH8), ou Gaiii substitue partiellement Siiv dans la charpente de tétraèdres de ces matériaux. Les propriétés acides (du type Bronsted) et les dimensions (de l'ordre de 6A) des canaux interconnectés de cette structure cristalline sont utilisés en catalyse acide et notamment pour l'aromatisation des gaz légers C2 et C4 (en présence ou non d'oléfines) en benzène, toluène et xylène. Selon la nature des réactifs engagés dans le milieu réactionnel, l'élément gallium peut être concentré au coeur des cristaux, au réparti de façon quasi-homogène dans le solide. Différentes caractérisations (RMN RAM 29Si, 69Ga, 71Ga) ont permis de montrer que l'élément gallium est incorporé dans un environnement tétraédrique d'oxygène de la charpente. Nous avons également observé (RMN RAM 29Si, 69Ga) l'extraction partielle du gallium hors de la charpente après calcination et réhydratation. Enfin différentes hypothèses concernant la nature du fluor contenu dans les zéolithes du type (Si, Ga)-MFI ont été formulées (RMN RAM 19F) : paires ioniques TPA+F-, NH4+F-, NH4+HF2- ou du type Si-F-Ga ou Si-OH-F-Ga. Les zéolithes de type MFI synthétisés en milieu fluorure et en présence de sels solubles d'au moins deux des éléments Gaiii, Aliii et FEiii et d'une source de silice sont caractérisées par un ordre d'incorporation qui est le suivant : Ga>Fe>Al. Ces incorporations ont été interprétées par les différences de complexations de ces éléments trivalents vis-à-vis des ions fluorures et hydroxyles. Au cours de différentes synthèses mises en œuvre, une phase secondaire du type phyllosilicate (mica) a été recueillie

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Goepper, Michèle. „Synthèse et caractérisation de tamis moléculaire du type AlPO4 substitués par les éléments divalents Mg, Co ou Zn“. Mulhouse, 1990. http://www.theses.fr/1990MULH0152.

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Au cours des dix dernières années de nombreuses familles de nouveaux solides microporeux ont été signalées dans la littérature. Certains de ces tamis moléculaires présentent une topologie de charpente analogue à celle des zéolithes naturelles, d'autres ont une structure nouvelle. Ce travail de thèse comprend la synthèse hydrothermale de solides microporeux basé sur une charpente aluminophosphate. Nous avons, en particulier, étudié l'incorporation de métaux (Me=Mg, Co ou Zn) à l'intérieur de cette charpente, ceci dans le but de modifier les propriétés échangeuses d'ions de ces matériaux. La caractérisation des échantillons préparés est également une partie très importante de notre travail. Grâce aux techniques de diffraction des RX, à la RMN haute résolution des noyaux 27Al et 31P sur les solides et à la réflexion diffuse UV-visible nous avons vérifié l'incorporation des métaux dans les sites de l'aluminium. Ces techniques nous ont également permis de suivre les modifications structurales qui apparaissent lorsque les échantillons sont calcinés

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Berreghis, Adel. „Désalumination de la zéolithe EMT - caractérisation par les méthodes physico-chimiques et par hydrocraquage d'alcanes“. Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2368.

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La preparation par vapotraitement d'echantillons de zeolithe nh#4naemt (si/al-4 a 100) a ete etudiee avec pour but de determiner l'effet des conditions operatoires et du taux d'echange du sodium sur le taux de desalumination. Des relations lineaires ont ete trouvees entre la frequence de la bande ir (vibration des prismes hexagonaux), les parametres de maille determines par diffraction des rayons x et n#a#l, le nombr d'atomes d'aluminium par maille determine par rmn du #2#9si. Le vapotraitement des echantillons emt n'a qu'un effet limite sur leur cristallinite et leur volume poreux. Un lavage acide doux elimine les aluminium extrareseau responsables du blocage de l'acces d'azote a leurs micropores. Les mesures ir nous ont permis d'evaluer l'acidite des emt. Des sites superacides se creent dans les echantillons desalumines et des ions iminium sont detectes dans le spectre de la pyridine adsorbee. Le lavage acide provoque une augmentation de l'acidite de bronsted et une diminution de l'acidite de lewis ainsi que de l'intensite de la bande des sites superacides. Un maximum d'activite pour n#a#l voisin de 15 (si/al5,5) est obtenu en hydrocraquage du n-heptane sur des melanges intimes de catalyseurs pt/al#2o#3 + hemt. Le lavage acide provoque une diminution d'activite ce qui confirme l'activite importante des sites superacides. L'effet de l'activite hydrogenante et de l'acidite des pthemt prepares par echange sur leur activite et leur selectivite en hydrocraquage du n-heptane est celui attendu d'une catalyse bifonctionnelle. Ces catalyseurs sont plus actifs que les pthfau de composition voisine, l'effet le plus marque est trouve avec le n-hexane. La zeolithe emt presente une acidite plus forte que celle de la fau ce qui est lie a la facilite d'echange de ses sodium et probablement aussi sa structure poreuse particuliere. Cette zeolithe pourrait donc presenter un grand interet en catalyse acide et bifonctionnelle

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Moussa-Khouzami, Sonia. „Synthèse, caractérisations physicochimiques et propriétés catalytiques de la titanosilicalite-1 TS-1“. Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10260.

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Recemment, des chercheurs ont reussi a synthetiser une zeolithe de type mfi ne contenant que du silicium et du titane dans son reseau qu'ils ont appele titanosilicalite-1 (ts-1). Dans ce memoire, nous avons etudie les conditions de synthese visant l'incorporation du titane en nombre et en site particulierement celles concernant la purete de l'agent structurant et les conditions d'hydrolyse. Nous avons utilise les methodes physiques propres a mieux definir la coordination du titane et par la-meme sa nature reticulaire ou extra-reticulaire. Ces memes methodes ont permis de cerner ses proprietes physico-chimiques notamment acidobasiques et redox et de degager des criteres fiables permettant de distinguer diverses especes de titane susceptibles d'etre presentes lors de la synthese ou generees lors de l'activation de la ts-1. Nous avons etudie ensuite les proprietes catalytiques de la ts-1 en hydroxylation du phenol par l'eau oxygenee et mis en evidence l'influence de divers facteurs sur son activite et sa selectivite. Un mecanisme reactionnel a ete propose. Les resultats ont montre que c'est le titane incorpore au reseau qui est le responsable de l'activite catalytique. Nous avons donc tente d'augmenter la teneur en titane incorpore tout en evitant la precipitation du tio#2, qui meme a faible concentration, decomposerait l'eau oxygenee. Cependant au-dela d'une teneur limite, quelle que soit la methode de synthese, le titane cesse de s'incorporer en site t pour precipiter sous forme d'oxyde

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Lefèbvre, Frédéric. „Synthèse et caractérisation de complexes carbonyles du rhodium et de l'iridium en matrice zéolithique : applications en catalyse“. Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19034.

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Métou, Alfred. „Préparation et caractérisation de phases mixtes phyllosilicate-zéolithe en vue de l'obtention de nouveaux solides microporeux“. Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0333.

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Les solides microporeux sont utilisés industriellement comme adsorbants, échangeurs d'ions, catalyseurs ou supports de catalyseurs. Le procédé le plus important de production d'essence par conversion de charges lourdes est le craquage catalytique de type fluide (FCC). Le catalyseur utilisé est constitué d'une phase active, en général la zéolithe Y, et d'une matrice, souvent un phyllosilicate. Dans ces conditions, la préparation d'une association phyllosilicate-zéolithe présentant un intérêt certain a été réalisée selon trois possibilités. Dans un premier temps, la zéolithe de type MFI a été cristallisée soit dans les espaces interfoliaires d'une vermiculite, soit en mélange intime avec d'autres phyllosilicates (montmorillonite et hectorite). Les produits ainsi obtenus sont dotés de caractéristiques (micro)poreuses originales. Ensuite, une association a également été obtenue par synthèse d'un phyllosilicate en présence d'une zéolithe. C'est notamment le cas de la zéolithe Y utilisée comme source d'aluminium pour la synthèse de la beidellite en milieu réactionnel fluoré. Cette association de phases présente les caractéristiques requises pour un bon catalyseur FCC, à l'exemple de sa bonne stabilité thermique. Enfin, la beidellite et les zéolithes gismondine et sodalite ont été synthétisées conjointement ou co-synthétisées en milieu basique et fluoré en présence d'ions alkylammonium quaternaires, en dépit de l'incompatibilité des domaines de formation d'un phyllosilicate et de celui d'une zéolithe. Les associations obtenues présentent des caractéristiques originales malgré une microporosité en général faible. De plus, deux zéolithes très intéressantes ont également été obtenues pour la première fois: la tétraméthylammoniumfluoro-sodalite et la fluoro-ZK-4

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Guth, Françoise. „Synthèse et caractérisation de solides microporeux cristallisés contenant Al, P et Si“. Mulhouse, 1989. http://www.theses.fr/1989MULH0122.

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Les solides microporeux de type aluminophosphates et derivés constituent un nouveau groupe de solides minéraux récemment synthétisés et brevetés (depuis 1982) dont le modèle structural est celui des zéolithes. Ces solides, rares à l'état naturel, ont pu être obtenus en alliant les conditions de synthèse hydrothermale des orthophosphates d'aluminium à la présence dans le milieu réactionnel de molécules organiques (amines et ammonium quaternaires). L'objectif général de ce travail de thèse a été la synthèse et la caractérisation de phases SAPO (composé contenant Si, Al et P) afin en particulier de pouvoir évaluer leur potentiel catalytique en matière de craquage des hydrocarbures. Conjointement à la détermination des propriétés physicochimiques et de l'activité catalytique, la caractérisation cristallochimique de ces phases par diverses techniques a été mise en oeuvre. Par ailleurs plusieurs phases ALPO4 et SAPO microporeuses nouvelles ont été rencontrées au cours des essais de synthèse. Leur obtention est attribuable, pour certaines, à l'application d'un procédé de synthèse particulier au laboratoire, consistant en l'adjonction d'ions F comme mobilisateurs des éléments Al, Si et P dans le milieu réactionnel (rôle joué habituellement par les ions hydroxyles seuls)

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Madrau, Stéphane. „Caractérisation des adsorbants pour la purification de l'hydrogène par adsorption modulée en pression“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL136N.

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Les procédés d'adsorption modulée en pression (AMP, ou Pressure Swing Adsorption- PSA en anglais) sont des procédés de purification de gaz qui jouent sur la différence de capacité d'adsorption d'un solide en fonction de la pression. L'évaluation des performances d'un adsorbant dans un tel procédé passe en général par la construction d'un pilote du procédé et par la qualification des différents adsorbants de manière expérimentale. Cette méthode est lourde et nécessite un investissement non négligeable. D'autres méthodes existent, par simulation du procédé par exemple. Cependant, la simulation de tous les paramètres entrant en jeu dans un PSA est délicate, car la modélisation et la restitution correcte des différents phénomènes en compétition n'est pas triviale. La mise au point et la validation d'une méthode simplifiée, au moins dans le cas du PSA hydrogène, est donc d'une grande utilité. Notre travail, tant expérimental que numérique, montre que le développement d'un modèle de simulation d'un PSA en parallèle avec l'expérimentation permet d'atteindre un bon niveau de représentation du procédé. De plus, l'évaluation des performances d'un adsorbant par une méthode simplifiée de mesure des capacités dynamiques du solide lors de cycles d'adsorption désorption successifs est en accord avec les performances de cet adsorbant dans un PSA simulé. L'avantage de cette méthode est que la représentation numérique des cycles permet d'atteindre des paramètres difficilement accessibles par l'expérimentation seule
Pressure Swing Adsorption (PSA) is a gas separation and purification process. It is based on the difference of adsorption capacity of a porous medium under different pressures. The performance determination of a specific adsorbent in such a process is a difficult problem, commonly solved by building a scaled-down process and by evaluating the adsorbent by experiments. This method requires time and is generally expensive. An other approach for evaluating the solid is purely numeric simulation. But the simulation of a complete PSA system is difficult, because of the large number of physical parameters and phenomena involved. A simple evaluation method would therefore be useful, at [east in the case of Hydrogen purification by PSA. This work is composed of both experimental and numeric studies, and shows that developing a simplified PSA model in parallel with some experiments can provide a good level of representation of the process. Evaluation of adsorbent performance with a simplified method consists in the determination of the dynamic working capacity of the solid in successive adsorption and desorption steps in cycles. The results of this method are in good agreement with the results of a complete simulated PSA. It also has the advantage of being less CPU-intensive and of giving results about parameters that are difficult to obtain by experience only

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Dissertationen zum Thema „Caractérisation des zéolithes“

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