Conversion catalytique du glycérol en solketal par des gallo-silicates préparés via le procédé aérosol

Résumé

Au cours des dernières années, une attention considérable a été portée au développement de biofuels, en particulier au biodiesel, comme une alternative prometteuse aux fuels traditionnels. Néanmoins, la production de biodiesel via transestérification des triglycérides génère, comme produit secondaire, une quantité de glycérol qui représente environ 10 % en poids de la production totale de biodiesel. Dû à l’augmentation de la production de ce biofuel, le glycérol est maintenant considéré comme un déchet et des solutions pour son utilisation la plus efficace possible sont nécessaires. Une solution prometteuse est représentée par la condensation du glycérol et de l’acétone pour obtenir le solketal, un produit à haute valeur ajoutée qui peut être utilisé comme surfactant, agent
plastifiant, solvant ou directement en mélange avec le biodiesel pour en améliorer ses propriétés. Une façon de transformer le glycérol en solketal est d’utiliser des catalyseurs hétérogènes présentant une combinaison de sites acides de Lewis et de BrØnsted. Un silicate poreux dans lequel un atome métallique est inséré via substitution isomorphique d’atomes de silicium peut être un catalyseur actif et sélectif pour cette réaction. D’ailleurs, il a déjà été montré que le Ga-MCM-41 est un des catalyseurs les plus actifs pour la conversion du glycérol en solketal. Dans ce mémoire, le procédé aérosol assisté par la synthèse sol-gel est utilisé pour synthétiser des silicates dans lesquels sont insérés des atomes de gallium. L’influence de différents paramètres comme le rapport Si/Ga ou la
nature de l’agent structurant sont étudiés afin de comprendre leur influence sur les propriétés morphologiques, texturales ainsi que sur l’activité catalytique. De plus, afin d’optimiser la conception des catalyseurs, le rôle joué par la balance hydrophilehydrophobe de leur surface est investigué. Le procédé aérosol a été utilisé avec succès pour synthétiser une série de gallo-silicates présentant différents degrés de fonctionnalisations méthylées. Tous les solides synthétisés ont été pleinement caractérisés et testés pour la conversion du glycérol en solketal, donnant lieu à des résultats prometteurs.

la date de réponse	juin 2019
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Carmela Aprile (Promoteur)