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Etablissement Université des Sciences et de la Technologie d’Alger,Houari Boumediène Affiliation Département de Chimie Organique Appliquée

Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université des Sciences et de la Technologie d’Alger,Houari Boumediène
Affiliation
Département de Chimie Organique Appliquée
Auteur
MOUDJAHED, Mohammed
Directeur de thèse
Meghezzi, H. (Professeur)
Filière
Chimie
Diplôme
Magister
Titre
Préparation, caracterisation et réactivité des polyoxometallates de type dawson
Mots clés
Polyoxométtalates ; Catalyseurs ; Polyxométtales : Propriétés chimiques ; Polyoxométtalates : Analyse ; Oxédoréduction
Résumé
La substitution de HNO3 par des polyoxométallates de type Dawson, catalyseurs non polluants, non toxiques et non corrosifs et l’utilisation du peroxyde d’hydrogène (H2O2) dans la synthèse de l’acide adipique qui peuvent donner lieu à un procédé respectueux de l’environnement, font l’objet de notre étude. L’acide adipique (AA), est le composé de base pour la production de fibres et de résines en polyamide, notamment le nylon (6,6-polyamide). Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’utilisation des polyoxométallates de type Dawson de formule K6P2W18O62 (isomères α et β), K6P2Mo6W12O62 (isomère α) et K7P2Mo5VW12O62 (isomère α1) comme catalyseurs dans l’oxydation du cyclohexanol, de la cyclohexanone et du mélange cyclohexanol- cyclohexanone en acide adipique en présence de peroxyde d’hydrogène en phase liquide. Les polyoxométallates ont été préparés et caractérisés par spectroscopie Infra-Rouge à transformée de Fourrier (IRTF), RMN du 31P, spectroscopie UV-Visible et analyse thermique (ATG et ATD). La surface spécifique des POMs a été déterminée par la méthode BET. Les caractérisations physico-chimiques ont montré que les surfaces spécifiques des POMs de Dawson sont très faibles. Les analyses spectrométriques IR et UV-Vis ont mis en évidence les bandes de vibration caractéristiques de l’anion de Dawson et une forte bande d’absorption associée au transfert de charge oxygène-M (M : W(VI), Mo(VI) et V(V)) respectivement. En RMN du P31, les valeurs des déplacements chimiques dépendent de la composition et des positions relatives des atomes de W, Mo et V dans le polyanion de Dawson. L’analyse thermique a montré que la substitution des atomes de tungstène par ceux du molybdène et/ou du vanadium conduit à une réduction de la stabilité thermique des POMs (P2W18>> P2Mo6W12> P2Mo5VW12). Les tests catalytiques des POMs, réalisés dans la synthèse de l’acide adipique ont montré que les conditions opératoires suivantes sont celles qui conduisent au rendement le plus élevé en acide adipique: une masse de catalyseur de 0,125g, une vitesse d’agitation du mélange réactionnel de 800t/min et un temps d’agitation de 20h. L’étude de l’influence de la composition du POM sur le rendement en AA a montré que P2W12Mo6 est le catalyseur le plus actif avec un rendement en AA de 58,90 ; 58,45 et 68,49% à partir de l’oxydation du cyclohexanol, de la cyclohexanone et du mélange cyclohexanol (50%)/ cyclohexanone (50%) respectivement. La spectroscopie RMN du 31P des systèmes P/W/Mo et P/W/Mo/V, après oxydation du cyclohexanol a montré l’apparition d’une nouvelle espèce chimique présentant un seul signal dont le déplacement chimique est différent de celui avant réaction qui pourrait être attribuée à l’espèce active « peroxo-POMox », favorable à la formation de l’acide adipique.
Date de soutenance
08/12/2012
Cote
547.23
Pagination
53 p.
Illusatration
ill.
Format
30 cm.
Notes
Support papier accompagné d’un CD-Rom ; Bibliogr. 45 p.
Statut
Traitée

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