introduction generale - Thèses et Mémoires

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
UNIVERSITE D’ORAN
Faculté des Sciences
Département de Chimie
MEMOIRE DE MAGISTER
Option : chimie des matériaux
Présenté par
Melle TOUMI NADIA
Soutenu le : 21/12/2006 Devant le jury composé de
Président : M. A. BENGUEDDACH Professeur : U. Oran
Examinateurs : Mme. L. CHERIF Professeur : U.A.B.B Tlemcen
M. N. BETTAHAR Professeur : USTMB Oran
M. M. SASSI Maître de conférences : U. Oran
Rapporteur : Mme. R. HAMACHA Professeur : U.Oran
SYNTHESE DE MATERIAUX COMPOSITES
MICRO-MESOPOREUX
A PARTIR DE LA ZEOLITHE ZSM-5

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INTRODUCTION GENERALE …………………………………….………2
CHAPITRE I : Rappel bibliographique …………………………………….....5
CHAPITRE II : Techniques de caractérisation ………………………………. 33
CHAPITRE III : Etude de la synthèse du composite…...………………….... .4 4
CHAPITRE IV : Effet du rapport Si / Al sur la composite ZSM-5/MCM-41..76
CHAPITRE V : étude de l’estérification du butanol par l’acide acétique….…91
CONCLUSION GENERALE ……………………………………………...108
REFERENCES …………………………………………………………….... 111
LISTE DES FIGURES……………………………………………………....122
LISTE DES TABLEAUX…………………………………………………...125
SOMMAIRE

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INTRODUCTION GENERALE

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Dans ces dernières années, pour des considérations écologiques et économiques les
chercheurs se sont intéressés à l’utilisation des catalyseurs solides non polluants dans les
domaines de la pétrochimie et la chimie fine parmi ces solides les matériaux microporeux et
mésoporeux sont largement utilisés eu égard à leurs propriétés acides ces solides qui sont
régénérables remplacent les acides minéraux polluants souvent utilisés en synthèse organique.
Les zéolithes sont des aluminosilicates cristallins naturels mais aussi synthétiques,
caractérisés par une taille de porosité limitée à 20 Ǻ. Ces solides ont connu beaucoup
d’intérêt qui s’est soldé par la synthèse de structures inédites (clovérite, JDF-20, MCM-
22,…..) et par des applications notamment dans le séchage des gaz et dans la fabrication des
détergents.
Depuis 1992, date de leur découverte, de nouveaux matériaux mésoporeux,
comparables aux zéolithes, ne cessent de susciter l'intérêt de très nombreux laboratoires,
comme le montre le nombre des papiers et des brevets.
Ces matériaux, pour la plupart des silicates ou des aluminosilicates, possèdent une
grande surface spécifique et une porosité hautement contrôlée. Ils se distinguent par des
diamètres des pores nettement grands, ce qui permet de les utiliser dans la séparation, la
purification et la catalyse.
Particulièrement, le potentiel d’utilisation des matériaux mésoporeux qui
contiennent l’aluminium comme catalyseurs acides est très important vue l’uniformité de la
mésostructure ; toutefois une faible acidité est générée par le caractère amorphe des parois ce
qui réduit leur utilisation extensive.
Ainsi il parait intéressant de synthétiser un matériau qui combine les avantages des
deux matériaux : microporeux et mésoporeux.
Introduction

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Dans ce travail on s’est fixé comme but de synthétiser un composite
zéolithe/mésoporeux en partant d’une zéolithe de type MFI, en l’occurrence la ZSM-5
comme source de silice.
Notre travail est réparti en cinq chapitres :
• Le premier consiste en une étude bibliographique sur la structure et la préparation des
matériaux utilisés.
• Le deuxième chapitre présente les différentes techniques de caractérisation de ces
matériaux.
• Le troisième chapitre traite la synthèse de ces matériaux et leur caractérisation.
• Le quatrième chapitre consiste en une étude sur l’effet du rapport Si / Al sur le
meilleur composite obtenu.
• Enfin le dernier chapitre est consacré à l’étude de la réaction d’estérification du
butanol par l’acide acétique sur ces catalyseurs.