Modifications des propriétés physico-chimiques et catalytiques d’une montmorillonite intercalée par échange cationique

Abstract

Une bonne répartition des piliers entre les feuilles d’une argile naturelle de type montmorillonite est réalisée, en utilisant une méthode d’échange cationique par compétition dans l’agent compétiteur est l’ion ammonium. La stabilité thermique des minéraux ainsi modifiés est supérieure à celle des argiles intercalées par la méthode classique. Les cations échangeables d’une montmorillonite intercalée ont été substitués par des cations de types différents (Ca2+, Mg2+, Zn2+, Ce3+ et NH4+) à des taux d’échange variables. Cette technique permet de modifier simultanément la stabilité thermique, l’acidité et l’activité catalytique en fonction de la nature du cation échangé et du taux d’échange. Deux comportements opposés sont observés avec le zinc et le cérium. L’addition de Ce3+ stabilise la structure d’autant mieux que le taux d’échange est élevé, alors que l’addition de Zn2+ la déstabilise. L’acidité est principalement de type Lewis sur les argiles échangées par Ce3+, mais l’échange au Zn2+ permet d’accroître l’acidité de Brönsted. L’activité catalytique observée pour la conversion du 3-méthylpentane ou d’un fuel lourd dépend fortement du type d’échange effectué.