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RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITÉ D’ORAN ES-SENIA FACULTÉ DES SCIENCES EXACTES ET APPLIQUÉES DÉPARTEMENT DE CHIMIE EXPOSÉ Option :Chimie de l’environnement Présenté par: HOUALEF FATIMA ZOHRA LARABI CHERIFA DAHMENE MOKHTARIA L’UTILISATION DE MATÉRIAUX MÉSOPOREUX FONCTIONNALISÉS PAR COMPLÉMENT ACIDO BASIQUE Introduction : Les solides poreux sont abondamment utilisés individuellement entrant qu’absorbant, catalyseurs ou encore supports de catalyseurs. Des nombreux chercheurs ont donc porté leur attention sur la synthèse de matériaux présentent des pores plus larges, c’est-à-dire des mésopores , notamment de manière à disposer de tamis moléculaires pour grosses molécules mais aussi pour que la diffusion ne soit pas un facteur limitant. Les matériaux poreux Sont des solides qui contiennent des pores qui permet l’adsorption des fluides. Ils se caractérisent par une porosité et une faible densité. Ils sont importants pour les applications industrielles Chimie, biotechnologie et électronique. Ses diverses applications L’adsorption La séparation La catalyse Selon le diamètre des pores, trois types de matériaux poreux ont été identifiés Matériaux microporeux dont de diamètre est<25A° Matériaux mésoporeaux dont de diamètre entre 25 et 100A° Matériaux microporeux Dont de diamètre dessus de 500A° Matériaux mésoporeux En 1992, ils ont été découverts par Mobil Oil Company En réussissant à synthétiser des réseaux silicates cristallins organisés autons des micelles formées d’un tensioactifs cationique. Ces matériaux hautement ordonnés sont préparés en milieu acide ou basique et des phases mesoporeuses vermiculaires. Ces matériaux hautement ordonnés sont préparés en milieu acide ou basique et des phases mesoporeuses vermiculaires. Ces composés résultent de l’interaction d’espèces inorganique ( silicates ou aluminosilicates), et d’une structure micellaire produite par un agent tensioactifs organiques Ces composés résultent de l’interaction d’espèces inorganique ( silicates ou aluminosilicates), et d’une structure micellaire produite par un agent tensioactifs organiques Structure : assemblage ordonné de murs amorphes. Forme: tubulaire Taille : £= 20 -100 A° Volume poreux surface spécifique : 0.6-0.8ml/g jusqu’à 1000 m²/g. Force basique : modèle à forte. Stabilité thermique (sous air): 150-200°C. Un mécanisme de structuration de ces matériaux intervenir une phase cristal liquide 《LCT 》 Un mécanisme de structuration de ces matériaux intervenir une phase cristal liquide 《LCT 》 Tenant compte de conditions de préparation Notamment de la concentration en tensioactifs utilisés La majorité des travaux se sont orientés vers les matériaux de structure hexagonal ○ Grande surface spécifique (1000 m²/g). ○ Taille des pores se situant entre 15 à 100 A° Les matériaux mésoporeux sont utilisés dans nombreuses méthodes chimiques, notamment: La Catalyse Acide/ Basique L’Oxydation catalytique L’adsorption L’oxydation Catalytique : les matériaux mésoporeux TI CMC-41 et TI CMC-48 (titanosilicates), avec une activité et une sélectivité élevées ont été obtenus et utilisées dans l’oxydation catalytique de plusieurs substrats comprenant des alcénes, cétones et des hydrocarbures aromatiques. Catalyse : ● Catalyse acide :Des MCM-41 contenant de l’acide sulfurique préparés de deux façons différentes, ont été testés comme catalyseurs acides pour l’esterifaction du glycérol par L’acide laurique, contenant des ligands l’acide méthylique et sulfurique. ● Catalyse basique : les matériaux mésoporeux menant à des catalyseurs basiques ont été réalisés par la simulation directe avec des espèces contenant des groupements fonctionnels amine. L’activité catalytique des matériaux basiques obtenus à été étudié dans divers réactions d’esterifications et de condensations de Knoevnagel, par exemple Cauvel et al., ont obtenu un rendement 90% dans l'esterification du glycérol avec MCM41 modifié par des espèces dérivées de pipéridine. Immobilisation d’acide : l’immobilisation post-synthese d’acide de Lewis sur les matériaux est une alternative, intéressante comparée à l’incorporation de métaux dans la paroi du matériau. La stabilité des mésoporeux n’est pas modifiée et l’acidité de Lewis obtenue est nettement plus élevée que celle des matériaux obtenus par incorporation d’acide de Lewis dans le réseau. Cette acidité plus élevée s’explique par une accessibilité plus facile du site catalytique, AlCl3 est une molécule souvent immobilisée à la surface des mésoporeux Ainsi, ces catalyseurs peuvent être utilisées pour les réactions nécessitant une acidité de Lewis /Bronsted faible et intermédiaire. L’adsorption : les matériaux mésoporeux greffés de fonctions aminés et thiols qui sont utilisés pour l’adsorption des polluants organiques et inorganique. Par exemple : On testé des matériaux mésoporeux (Al MCM41) pour l’adsorption de l’arsenic et des orthophosphates, la capacité élevée d’absorption de deux polluants est attribuée à la grande surface spécifique que ce type de matériaux et leurs volumes poreux. Modèle de Langnuir Qe=Qmax *(k*Cr/1+k*Cr) Modèle Freundlich Qe= kf*Ce^(1/n) ● Absorbant avec une surface d’adsorption hétérogène (sites d’adsorption énergétiquement différents). ●Repose sur une vision cinétique de l’adsorption de molécules de gaz sur une surface plane. Qmax= est la quantité d’adsorption maximale (mol/kg absorbant). K= la constante d’équilibre d’absorption. Conclusion: Dans ce travail d’exposé , on s’est intéressé en premier lieu la synthèse d’une part aux matériaux mesoporeux tels que MCM-41, et pour une meilleure caractérisation des matériaux mésoporeux synthétisés dans le cadre de notre thème, nous les avons expliqués dans plusieurs utilisations ● Dans l’adsorption. ● En catalyse acido basique. Merci ! uploads/s3/ expose-n001.pdf