Synthèses, caractérisations et étude de l'acido-basicité d'oxydes mixtes MOx-TIO2 et MOx-AL2O3 (M=Cr, V) (essais de tests catalytiques)

Cette thèse concerne la préparation par voie sol-gel, la caractérisation et l'évaluation des performances catalytiques des oxydes mixtes de type X%MxOy-TiO2, X%MxOy-Al2O3 et X%MxOy-SiO2 avec M = Cr ou V et X = 0, 5, 10 ou 20 %. L'analyse texturale montre bien que ces matériaux présentent un mélange de micropores et de mésopores avec une variation de la surface spécifique, du volume poreux et du diamètre des pores fonction de la teneur du métal ajoutée. L'analyse IR in situ utilisant la pyridine comme molécule sonde révèle la présence des sites acides de Lewis et de Brönsted. Dans le cas des matériaux X%MxOy-TiO2, l'analyse par DRX met en évidence la présence des deux phases anatase et rutile. La transition anatase-rutile dépend de la température de traitement, de la nature et de la quantité du dopant. La présence du chrome retarde cette transition alors que le vanadium l'accélère. L'étude cinétique de cette transition conduit à une transformation du premier ordre avec une énergie d'activation plus grande en présence du vanadium qu'en présence du chrome. Les performances catalytiques de nos matériaux ont été étudiées en oxydation du cyclohexane en phase liquide en présence de H2O2 et du TBHP comme oxydants. L'activité catalytique augmente en fonction de la teneur en chrome. Par contre elle diminue en fonction de la teneur en vanadium. La présence du chrome conduit à une sélectivité plus importante vis-à-vis de la formation de cyclohexanol par rapport à celle de la cyclohexanone. Nous avons étudié aussi l'influence du solvant (acide acétique, acétonitrile et cyclohexane) sur l'activité et la sélectivité. Dans le cas des catalyseurs x%CrxOy-TiO2, l'activité catalytique varie en fonction de la polarité du solvant et de ce fait la conversion varie dans l'ordre suivant : acétonitrile > acide acétique > cyclohexane. Dans le cas des catalyseurs x%VxOy-TiO2, la meilleure activité est obtenue pour l'acide acétique comme solvant et la conversion varie dans l'ordre suivant : acide acétique > cyclohexane > acétonitrile.This thesis deals with the preparation by sol-gel procedure, the characterization and evaluation of catalytic performance of mixed oxide-type X%MxOy-TiO2, X%MxOy-Al2O3 and X%MxOy-SiO2 with M = Cr or V and X = 0, 5, 10 or 20. The textural analysis shows that these materials display a variation of specific surface area, pore volume and pore diameter depending on the content of the metal added. XRD analysis of X%MxOy-TiO2, reveals the presence of two phases namely anatase and rutile. The anatase-rutile transition depends on the temperature treatment, the nature and amount of metallic promoter. The presence of chromium delays this transition whereas vanadium accelerates it. The kinetic study of this transition led to a transformation of the first order with higher activation energy in the presence of vanadium than in the presence of chromium. The catalytic performance of our materials have been evaluated in cyclohexane oxidation in liquid phase, in the presence of H2O2 and TBHP as oxidizers. The activity increases with chromium content whereas it decreases with the vanadium content. The presence of chromium increases the selectivity in cyclohexanol formation vs cyclohexanone. We studied the influence of the solvent (acetic acid, acetonitrile and cyclohexane) on the activity and selectivity. In the case of samples X%CrxOy-TiO2, catalytic activity varies in the following order: acetonitrile > acetic acid > cyclohexane. For X%VxOy-TiO2 catalysts, the best activity is obtained for acetic acid as solvent and conversion varies in the following order: acetic acid > cyclohexane > acetonitrile.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF