• Langue : Anglais
• Discipline : Molécules et Matière Condensée
• Identifiant : 2016LIL10221
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 07/12/2016

Résumé en langue originale

Il a été prêté beaucoup d'attention à l’hétérogénéisation de hétéropolycomposés en accord avec les principes de la chimie verte. Dans ce travail, nous nous concentrons sur l'encapsulation des hétéropolyacides (HPA) type Keggin et polyoxométalates type Keplerate. Deux HPA type Keggin (H3PW12O40 et H3PMo12O40) ont été encapsulés dans MIL-101 (Cr) et MIL-100 (Fe) en utilisant des méthodologies différentes. Les propriétés physiques et structurales de ces catalyseurs ont été caractérisées par différentes techniques. Par la suite leurs propriétés catalytiques ont été mesurées pour l'estérification de l'acide acétique par le n-butanol et l'époxydation de cyclooctène, ces deux réactions étant utilisées en tant que réactions-modèle. Pour cette dernière réaction, le catalyseur HPMo@MIL-101 (Cr) a permis d’obtenir plus de 70% de conversion de cyclooctène et aucune diminution significative de l'activité après trois recyclages. Au contraire, pour HPMo@MIL-100 (Fe) une lixiviation de l’HPA hors du MOF a été systématiquement observée. Enfin, la possibilité d'encapsuler un Keplerate {Mo132} dans de la silice MCM-48 fonctionnalisée par des groupements propylamino a été réalisée. D'après les résultats, il ne peut pas être mis en évidence que la structure Keplerate a été formée avec succès dans la porosité de la silice. La DRX aux bas angles suggère même un effondrement de la structure de la silice mésoporeuse ce qui est contredit par les résultats de l’adsorption / désorption d’N2. Les propriétés catalytiques de ce catalyseur dans l'époxydation du cyclooctène ont été étudiées, mais le Keplerate {Mo132} est immédiatement décomposé en présence de peroxyde d'hydrogène.

Résumé traduit

Heterogenization of Heteropolycompounds has been paid much attention due to their accordance to the principles of Green Chemistry. In this work, we focus on the encapsulation Keggin-type heteropolyacids (HPA) and Keplerate -type {Mo132}. Two Keggin-type HPAs (namely H3PW12O40 and H3PMo12O40) were encapsulated into two types of MOFs (MIL-101(Cr) and MIL-100(Fe)). The physical and structural properties of these catalysts and their catalytic properties were studied. HPW@MIL-101(Cr) was not very promising neither in terms of activity nor in terms of reusability in the esterification of butanol and acetic acid. However, HPMo@MIL-101(Cr) had a good performance in the epoxidation of cyclooctene with more than 70% conversion and no significant decrease in activity after 3-run recycling. Nevertheless, the leaching of HPMo took place during the epoxidation of cyclooctene catalyzed by HPMo@MIL-100(Fe). Finally, an attempt to encapsulate Keplerate-type {Mo132} into porous silica MCM-48 was done. Despite various approaches, encapsulated Keplerate was not obtained, whereby several hypotheses were evoked including that the Keplerate was lost during the final washing step. In order to explore the hypothesis of the leaching of {Mo132} by washing, the functionalization of MCM-48 using propylamino groups was performed to try to immobilize {Mo132} by an ionic linkage. The low angle XRD suggested the structural collapse of the silica framework – in contradiction to N2-absorption/desorption. The catalytic properties of {Mo132} in the epoxidation of cyclooctene were studied, but the {Mo132} Keplerate decomposed immediately in the presence of hydrogen peroxide.