Oxydeshydrogénation du propane sur le système Bi-P-V-O

Abstract

Dans ce travail, un nouveau système catalytique Bi-P-V-O a été synthétisé et caractérisé avant d’âtre testé comme catalyseur dans la création d’oxydés hydrogénation du propane. L’étude structurale de la ligne BiPO₄-BiVO₄ a mis en évidence l’existence de deux domaines de solutions solides BiP₁₋xVxO₄. Le premier (0 ≤ x ≤ 0,17) présente une structure type Monazite isomorphe de BiPO₄ alors que le second (0.915 ≤ x ≤1) est un domaine de structure type Fergusonite isomorphe de BiVO₄. Les propriétés acido-basiques et/ou redox de ces solides ont été estimées à l’aide de réaction test d’oxydation de l’isopropanol et du méthanol. Il est ainsi montré que la substitution de P par V ou inversement conduit à une baisse du caractère acide et basique au profil d’un caractère redox. Testés dans l’ODH du propane, l’activité et la sélectivité de ces oxydes ont été déterminées. Leurs performances catalytiques se sont révélées intéressantes. En outre l’activité en propène a pu être étudiée, il s’agit des mêmes oxydes supportés sur oxyde de Titane anatase (TiO₂) et sur silice (SiO₂). Pour le système BiP₁₋xVxO₄/TiO₂, il a été montré que la présence du support conduit à une meilleure réductibilité du solide et une nette amélioration des performances catalytiques. Sur les catalyseurs du système BiP₁₋xVxO₄/SiO₂, l’ODH du propane conduit à la formation d’acroléine à côté du propène. Dans ce cas, il est montré que le rapport sélectivité en acroléine / sélectivité en propène augmente avec la basicité du catalyseur.