Mise au point de nanomatériaux catalytiques pour la lutte contre la pollution. application a la production de biocarburant

Abstract

Dans ce travail nous nous sommes intéressés à la valorisation de la biomasse lignocellulosique en biocarburant par le processus d’hydrodéoxygénation direct en one-pot catalysé par des matériaux à base de ruthénium supporté sur silices-alumines. Le réactif de départ, le 1,5-bis(2furanyl)-1,4-pentadiene-3-one (FAF) est synthétisé à partir de furfural et d’acétone. L’effet de l’acidité, l’effet de la teneur en métal et l’effet de l’interaction métal support sur la réaction d’hydrodéoxygénation du FAF ont été étudiés. A cet effet, des silices-alumines à différents rapports Si/Al (2,5 ; 4 ; 7 ; 15) sur lesquels ont été déposé des nanoparticules de ruthénium ont été synthétisés puis caractérisés par : diffraction de rayons X, analyse thermique, mesure de l’acidité suivie par spectroscopie infrarouge, adsorption/désorption d’azote, microscopie électronique, fluorescence X. L’optimisation des performances catalytiques et propriétés physico-chimiques a permis réaliser la réaction d’hydrodéoxygénation en one-pot, en produisant à 80% mélange d’hydrocarbures répondant aux critères de biocarburant dans la gamme de Diesel et Jet Fuel. L’identification par chromatographie en phase gaz couplée à la spectroscopie de masse des nombreux produits de la réaction a permis de proposer un chemin réactionnel du processus d’HDO.