Déshydrogénation oxydante du propane en propène sur des catalyseurs à base de chrome-hydroxypatite

Abstract

Dans ce travail, nous avons synthétisés des catalyseurs à base de Chrome-Hydroxyapatite en adaptant deux méthodes de préparation : l’imprégnation et l’échange. Tous ces composés ont été caractérisés par diverses méthodes d’analyses physico-chimiques (ICP, BET, DRX, MET, IR, RAMAN, UV-visible-PIR, XPS, TPR et RPE). Leurs propriétés catalytiques ont été étudiées dans la réaction de déshydrogénation oxydante du propane. Sur les catalyseurs chrome-hydroxyapatite préparés par échange et calcination sous air, les ions chrome sont présents sous forme d’espèces isolées, surtout sous forme d’ions Cr⁶⁺ monochromates et de Cr³⁺. Ces derniers jouent un rôle prédominent dans la réaction d’ODH du propane. Ainsi, la présence des ions Cr³⁺ dans les entités Cr³⁺-O-Cr³⁺ favorise la libération de l’oxygène réticulaire nécessaire à l’activation du propane par abstraction d’un hydrogène. Des mécanismes de réaction ont été propose. Dans le but d’augmenter la teneur en chrome, les catalyseurs chrome-hydroxyapatite préparés par imprégnation et calcination sous air ont été étudiés. La caractérisation de ces solides a montré la présence des mêmes espèces de chrome que pour les phases obtenues par échange, ce qui n’a pas eu un grand changement sur les résultats catalytiques. L’augmentation de la teneur en chrome par imprégnation a cependant confirmée que les espèces Cr³⁺-O-Ca²⁺, engendrées aux teneurs en chrome les plus élevées, sont moins actives que les ions Cr³⁺ présentes à faibles taux de chrome.