Structure et réactivité d'oxomolybdates supportés sur TiO2 : Une analyse combinée DFT / spectroscopies operando

Une étude préliminaire comparative des différents catalyseurs sous conditions atmosphériques montre qu'à faible teneur (1%), la phase active se trouve majoritairement sous forme de sites isolés alors qu'à plus haute teneur (5%), on observe une polymérisation des oxydes de molybdène comme suggéré par le décalage en fréquence de la vibration de la double liaison Mo=O. Ces propositions sont parfaitement conformes aux structures calculées par DFT. La proposition de chemin réactionnel et les fréquences obtenus par DFT permet de mieux interpréter les modifications structurales dans l'environnement du molybdène à l'état réduit observées par spectroscopie Raman operando). Réciproquement, les faits expérimentaux soutiennent les paramètres et les structures choisies pour les calculs, l'ensemble formant un dispositif cohérent et performant dans l'étude des catalyseurs en cours de réaction. L'étude conjointe des mécanismes réactionnels et de la structure de la phase active par DFT et spectroscopies Raman et RPE operando ont permis de mettre en évidence la réduction du MoVI, présent dans le catalyseur activé, en MoV après mise en contact avec le méthanol. Par ailleurs, les approches expérimentales et théoriques sanctionnent un identique résultat : seuls les sites polymériques sont actifs en oxydation du méthanol