Academic literature on the topic 'Performances catalytiques'

Le traitement des eaux résiduaires par voie biologique est souvent un processus économique en comparaison avec d’autres options de traitement. Cependant, il existe des effluents industriels connus pour contenir des substances organiques non biodégradables et les processus biologiques ne sont pas efficaces dans ce cas. On a proposé, il y a quelques années des processus d’oxydation avancée, ‘POA’ comme alternative attrayante pour le traitement de ce genre d’eaux usées. Le procédé d’oxydation avancée dit le réactif de Fenton implique deux composants, une espèce chimique catalytique Fe2+ et un agent oxydant H2O2 produisant l’entité oxydante OH. Les performances de ce procédé peuvent être améliorés en introduisant une technique électrochimique pour produire simultanément in situ les deux espèces du réactifs de Fenton (Fe2+/H2O2). Ce procédé est appelé ‘procédé Electro-Fenton’, il représente une alternative plus économique que la réaction de Fenton classique. Nous proposons dans notre étude, une démarche expérimentale pour la détermination des paramètres électrochimiques, notamment le domaine de production du peroxyde d’hydrogène par la réaction de réduction d’oxygène sur différents matériaux d’électrode.

L'objectif de cette thèse a été l'optimisation de la synthèse et des performances catalytiques des matériaux au Ti dans les réactions d'oxydation de plusieurs composés organiques en présence d'H2O2. La partie originale est représentée par la synthèse des oxydes mixtes SiO2-TiO2 par un procède sol-gel non hydrolytique et leur utilisation dans les réactions de sulfoxydation, d'époxydation des oléfines, d'oxydation des hydrocarbures aromatiques et des phénols. Ces matériaux ont été comparés aux matériaux mésoporeux ordonnés de type Ti-MCM-41 et Ti-MCM-48 et le titanosilicalite microporeux TS-1. Le procédé sol-gel non-hydrolytique basé sur l'étherolise et la condensation des précurseurs chlorures a prouvé être une méthode simple de synthèse des xérogels mésoporeux SiO2-TiO2, avec une bonne dispersion des atomes de Ti et des bonnes propriétés texturales, sans recourir au séchage supercritique comme dans le cas des oxydes mixtes obtenus par voie hydrolytique. De plus, ils ont montré une activité catalytique remarquable dans les réactions d'oxydation de tous les composés organiques étudiées en présence d'eau oxygénée (conversions significatives, bonnes sélectivités et efficacités de l'H2O2). Les catalyseurs ont ete stable au recyclage et aucun phénomène de leaching n'a été observé, prouvant que l'oxydation se déroule dans un environnement hétérogène
The objective of this thesis was the optimization of the synthesis and catalytic performances of Ti-containing materials in the oxidation with H2O2 of a wide range of model organic compounds. The original part is represented by the synthesis of SiO2-TiO2 mixed oxides by a non hydrolytic sol-gel procedure and their use in different catalytic reactions like: sulfoxidation, epoxidation of olefins, oxidation of aromatic hydrocarbons and phenols. These materials were compared with ordered mesoporous materials (Ti-MCM-41 and Ti-MCM-48) and microporous titanosilicalite TS-1. The non-hydrolytic sol-gel process based on the etherolysis and condensation of chloride precursors offers a simple one-step route to mesoporous SiO2-TiO2 xerogels with a good dispersion of Ti species and outstanding textural properties, without resorting to supercritical drying procedures as in the case of the mixed oxides obtained by a hydrolytic way. Moreover, these materials exhibited a remarkable catalytic activity in the oxidation with H2O2 of all the organic compounds investigated (significant conversions, good selectivities and H2O2 efficiencies). The catalysts were stable under operating conditions

L'objectif de cette thèse a été l'optimisation de la synthèse et des performances catalytiques des matériaux au Ti dans les réactions d'oxydation de plusieurs composés organiques en présence d'H2O2. La partie originale est représentée par la synthèse des oxydes mixtes SiO2-TiO2 par un procède sol-gel non hydrolytique et leur utilisation dans les réactions de sulfoxydation, d'époxydation des oléfines, d'oxydation des hydrocarbures aromatiques et des phénols. Ces matériaux ont été comparés aux matériaux mésoporeux ordonnés de type Ti-MCM-41 et Ti-MCM-48 et le titanosilicalite microporeux TS-1. Le procédé sol-gel non-hydrolytique basé sur l'étherolise et la condensation des précurseurs chlorures a prouvé être une méthode simple de synthèse des xérogels mésoporeux SiO2-TiO2, avec une bonne dispersion des atomes de Ti et des bonnes propriétés texturales, sans recourir au séchage supercritique comme dans le cas des oxydes mixtes obtenus par voie hydrolytique. De plus, ils ont montré une activité catalytique remarquable dans les réactions d'oxydation de tous les composés organiques étudiées en présence d'eau oxygénée (conversions significatives, bonnes sélectivités et efficacités de l'H2O2). Les catalyseurs ont ete stable au recyclage et aucun phénomène de leaching n'a été observé, prouvant que l'oxydation se déroule dans un environnement hétérogène
The objective of this thesis was the optimization of the synthesis and catalytic performances of Ti-containing materials in the oxidation with H2O2 of a wide range of model organic compounds. The original part is represented by the synthesis of SiO2-TiO2 mixed oxides by a non hydrolytic sol-gel procedure and their use in different catalytic reactions like: sulfoxidation, epoxidation of olefins, oxidation of aromatic hydrocarbons and phenols. These materials were compared with ordered mesoporous materials (Ti-MCM-41 and Ti-MCM-48) and microporous titanosilicalite TS-1. The non-hydrolytic sol-gel process based on the etherolysis and condensation of chloride precursors offers a simple one-step route to mesoporous SiO2-TiO2 xerogels with a good dispersion of Ti species and outstanding textural properties, without resorting to supercritical drying procedures as in the case of the mixed oxides obtained by a hydrolytic way. Moreover, these materials exhibited a remarkable catalytic activity in the oxidation with H2O2 of all the organic compounds investigated (significant conversions, good selectivities and H2O2 efficiencies). The catalysts were stable under operating conditions

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

Depuis quelques années, un intérêt croissant est porté à la conversion du méthane en gaz de synthèse (H2+CO) pour la production d'hydrogène ou de carburants propres par le procédé GTL. Les réacteurs catalytiques membranaires (CMR) constituent une alternative économiquement intéressante pour cette application.
L'architecture des réacteurs intègre un catalyseur, une membrane conductrice mixte de type La1-xSrxFe1-yGayO3-d et un support poreux actif. Le choix du matériau du support s'est porté sur La0,8Sr0,2FeO3-d, en vue du co-frittage des couches denses et poreuses, ce qui permet d'assurer une continuité chimique et de diminuer les coûts. Des membranes supportées planes LSFG8273/LSF821 et LSFN8273/LSFG8273/LSF821 ont été élaborées par coulage en bande, thermocompression et co-frittage. Les performances du réacteur ont pu être largement améliorées par la présence du support poreux et de la couche catalytique. Enfin, les matériaux ont fait l'objet d'une étude thermomécanique.

L'objet de ce travail est la recherche de catalyseurs sélectifs dans l'oxydation du propane. Dans une première partie le point est fait sur les recherches menées jusqu'à présent. Les travaux publiés ne proposent pas de catalyseurs performants pour la réactions d'oxydéshydrogénation (→propène) ou pour des réactions de fonctionnalisation (→acroléine ou acide acrylique), nous avons donc choisi d'effectuer un screening de catalyseurs potentiels dont nous justifions le choix. Après une description de la préparation des solides testés une première série de tests catalytiques permet de classer les catalyseurs suivant leur aptitude à oxydéshydrogéner ou à fonctionnaliser. La formation de produits oxygénés n'est observée que sur les oxydes de Mo surf silice, le catalyseur le plus sélectif pour la réaction d'oxydeshydrogénation est un V2O5/TiO2. Pour cette dernière réaction, les performances catalytiques peuvent être corrélées avec le modèle cinétique des réactions consécutives: C3H8→C3H6→«COx+H2O». La dernière partie du travail est consacrée à l'étude des V2O5/TiO2 dans la réaction d'oxydéshydrogénation. La nature du support est importante pour la sélectivité en propylène, la quantité de V2O5 déposée et la température n'ont pas contre que peu d'influence dans les domaines étudiés. Une étude cinétique des réactions d'oxydeshydrogénation du propane et de dégradation du propène montre que l'étape limitante de ces deux réactions est l'attaque de la surface du catalyseur par l'hydrocarbure. La technique du potentiel de surface permet la détermination des espèces oxygène réactives: O− pour le propène et O2− pour le propane; cette même technique, en accord avec le modèle des réactions consécutives, montre que le propène est 8 fois plus réactif que le propane pour le catalyseur le plus sélectif

Les catalyseurs d'hydrotraitement sont constitués d'un support (alumine gamma), d'une phase active sulfurée (MoS2 ou WS2) et de promoteurs (Ni ou Co). Dans les formulations récentes, d'autres éléments tels le phosphore, le fluor ou les alcalins sont utilisés. L'étude comparative des catalyseurs MoS2/Al2O3 et MoP/Al2O3, MoP/Al2O3, MoNA/Al2O3, MoCs/Al2O3 à partir de tests physico-chimiques (XPS, microscopie électronique) et de réactions telles que l'hydrogénation de l'isoprène et du toluène, l'hydrodéazotation de la pyridine a permis de mettre en évidence quelques aspects fondamentaux du fonctionnement de ces solides: les ajouts (P, F, Na, Cs) sont en interaction avec les groupes hydroxyles superficiels de l'alumine: ils modifient ainsi la dispersion de la phase active sur le support; les ajouts sont également en interaction avec les feuillets de MoS2, certains même (P, F) pourraient participer à l'architecture du feuillet; une étude détaillée de l'HDN de la pyridine en fonction d'une série de catalyseurs MoNa/Al2O3 et MoCs/Al2O3 à teneur en sodium et en césium variable nous a permis de montrer que les sites responsables de l'hydrogénolyse sont différents de ceux responsables de l'hydrogénation

L'objectif de ce travail est l'etude de l'influence des proprietes acido-basiques de l'oxyde de rhenium supporte sur alumine sur les performances catalytiques en metathese des olefines. L'ensemble des donnees de la litterature montre que l'environnement du site actif doit presenter des proprietes acides dont la nature n'est pas definie de facon precise et indiscutable a ce jour. En ce qui concerne l'etude des interactions reo#x - al#2o#3, nous avons montre que le perrhenate s'adsorbe sur l'alumine selon un processus electrostatique. L'adsorption du rhenium est favorisee aux ph acides, inferieurs a 4, et le rhenium adsorbe est en equilibre avec le rhenium en solution. Les resultats d'extraction a l'eau du rhenium sur le catalyseur re#2o#7/al#2o#3 calcine suggerent fortement que le compose de surface est un perrhenate d'aluminium. Les caracterisations de l'acidite de surface du catalyseur par spectroscopie infrarouge indiquent que l'acidite de lewis est indispensable pour l'initiation de la reaction de metathese. C'est la une nouvelle preuve du role de l'acidite de lewis exaltee par l'augmentation de la teneur en rhenium et l'augmentation de la temperature de calcination. Enfin, par adsorptionthermodesorption d'ammoniac, nous avons mis en evidence sur le catalyseur re#2o#7/al#2o#3 une bande caracteristique (autour de 1320 cm#-#1) de l'acidite de lewis du perrhenate d'aluminium. Ce resultat est une seconde indication de la presence de perrhenate d'aluminium a la surface du catalyseur re#2o#7/al#2o#3.

La deshydrogenation oxydante de l'acide isobutyrique (aib) en acide methacrylique (ama) est une etape cle de nouveaux procedes industriels d'obtention du methacrylate de methyle. L'emploi d'heteropolyanions catalyseurs actifs et selectifs se heurte a un probleme d'instabilite. Ce travail contribue donc a l'etude de l'influence de la nature de l'heteropolyanion, de sa structure et de ses contre-ions; ainsi que des conditions de reaction sur la stabilite des performances catalytiques. La composition chimique de l'heteropolyanion a ete modifiee par insertion d'atomes de tungstene dans l'unite de keggin afin d'ameliorer leur stabilite thermique. Les methodes de caracterisation des melanges d'especes h#4pmo#1#1#-#xw#xvo#4#0 ainsi que leur comportement catalytique ont permis de mettre en evidence l'augmentation du caractere acide de ces solides et la diminution de leur activite lorsque la teneur en atomes de tungstene augmente. Leur emploi comme catalyseurs industriels semble fortement compromis par la diminution de leur activite oxydante des les faibles teneurs en atomes de tungstene. L'influence de la structure cristalline du catalyseur sur la stabilite de ses performances avait ete signalee. La determination des reseaux cristallins de differents systemes molybdovanadophosphoriques a dont ete effectuee. Elle a montre qu'il n'existe pas de correlation simple entre la nature du reseau cristallin, la stabilite du catalyseur et son activite. La caracterisation du systeme catalytiquement actif presente par h#4pmo#1#1vo#4#0 a permis de montrer que dans les conditions de reaction, les atomes de vanadium sont expulses de la structure heteropolyanionique et sont presents a l'etat de contre-ions vo#2#+ (v#i#v) en presence de l'anion pmo#1#2o#4#0#3#- partiellement reduit. La synthese du sel vohpmo#1#2o#4#0 et l'etude de ses performances catalytiques ont confirme l'importance de la presence du cation vanadyle hors de la structure de keggin. Un modele a ete propose pour rendre compte du role de ce cation