Caracterisation dielectrique de zeolithes dopes par des metaux de transition et activité catalytique sous microondas

FEDERICO AZZOLINA JURY,; LIONEL ESTEL; ISABELLE POLAERT; LILIANA B. PIERELLA

Recents Progès en Gènie des Procédés

SFGP

Lugar: Paris; Año: 2013; p. 1 - 9

-La catalyse et l?intensification par la technologie microondes sont deux voies préconisées pour le développement de nouveaux procédés durables. Dans ce contexte, les zéolithes présentent de nombreux avantages. Elles peuvent être facilement dopées par des métaux de transition leur conférant des propriétés catalytiques, liées au type de métal utilisé et au nombre de sites actifs acides, de type Bronsted ou acide de Lewis développés. Par ailleurs, certaines zéolithes sont particulièrement sensibles au chauffage microondes et l?incorporation de métaux en leur sein modifie leurs propriétés diélectriques. L?application des microondes comme technique de chauffage peut alors être mise à profit : soit par effet direct sur le solide catalytique en agissant sur la mobilité des ions, soit par mise en oeuvre dans des configurations de procédé permettant un gain énergétique.Dans cette étude, des zéolithes de type MEL (ZSM-11) et FAU (Y) ont été synthétisées par voie hydrothermale. Divers métaux tels que le Co, Ni, Fe, Mn, Zn, Cr ont été incorporés dans la structure. Un certain nombre de caractérisations classiques de ces catalyseurs ont été menées : surface BET, teneur en métaux par spectrométrie par torche à plasma (ICP), détermination des différents formes des métaux (oxydes et ions) dans les matrices des zéolites par réduction programmée de température (TPR), vérification de leur structure cristalline par diffraction aux rayons X (XRD), quantification des sites acides par adsorption de pyridine déterminée par spectroscopie infra-rouge à transformée de Fourier (FTIR). Parallèlement, les propriétés diélectriques de ces solides ont été mesurées par une méthode en réflexion entre 500MHz et 20GHz. L?influence de la nature des ions est discutée.Tous ces solides ont ensuite été testés pour la production sélective de benzaldéhyde à partir du styrène. Leur activité catalytique a été évaluée par des expériences réalisées en réacteur fermé, parfaitement agité sous microondes. Certains catalyseurs, comme ceux au cobalt présentent une activité catalytique intéressante sous microondes en étant 100% sélectifs vis-à-vis du benzaldéhyde. Les conversions et sélectivités obtenues sont interprétées en regard des résultats de caractérisation obtenus.