Préparation et caractérisation de nouveaux catalyseurs à base d'oxydes de métaux de transition : Applications à la catalyse d'hydrogénation sélective et à l'épuration d'effluents gazeux

Abstract

Le présent travail est divisé en deux grandes parties : Dans la première partie, des trioxydes de molybdène et de tungstène ont été élaborés par la méthode du réacteur à flamme oxhydrique et caractérisés par diffraction des rayons X, adsorption d’azote à -196°C et microscopie électronique à transmission. En présence de l’hydrogène moléculaire, des bronzes HxMoO (1,4 < x ≤ 2,1) et HyWO₃ (0,4 < y ≤ 0,6) ont été formés entre 25 et 400°C à partir de Pt/MoO₃ et Pt/WO₃. Pour des températures plus hautes (400 et 500 °C), l’oxyde MoO₃ a été réduit en "MoO₃" et Mo métallique alors que WO₃ était réduit en WO~₂,₈ et W₃O. Ensuite, les catalyseurs Pt/MoO₃ et Pt/WO₃ ont été testés dans les réactions d’hydrogénation sélective de l’alcool allylique, l’acroléine et le monoxyde de carbone. Le second volet de ce travail a concentré la préparation, selon la méthode sol-gel suivie d’un séchage dans des conditions hypercritiques de température et de pression du solvant, d’oxydes aérogels simples ou mixtes contenant 1,6 à 20,3 % en poids de V₂O₅ déposé sur TiO₂ ou Al₂O₃ et la caractérisation de ces oxydes par diffraction des rayons X, adsorption d’azote à -196C, spectroscopies Raman à rayon laser ou infrarouge à transformée de Fourier et microscopie électronique à transmission. A titre de comparaison, des catalyseurs contenant 1,3 à 21,6% en poids de V₂O₅ déposé sur TiO₂ Degussa ont été préparés par imprégnation. Les catalyseurs aérogels V₂O₅/TiO₂ et V₂O₅/Al₂O₃ ainsi que les catalyseurs V₂O₅/TiO₂ préparés par imprégnation ont été testés dans la réaction de réduction catalytique sélective du monoxyde d’azote par le propane.