Catalyse homogène et hétérogène
[CHM2181]
[22.5h + 7.5h] 3 crédits
Enseignants : Eric Gaigneaux, Olivier Riant(coord.)
Langue d'enseignement : Français
Niveau : Second cycle
Objectifs (en termes de compétences)
Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)
Rappel du principe de base de la catalyse. Catalyse homogène, hétérogène et hétérogénéisation de la catalyse homogène. Description et comparaison des processus élémentaires dans les deux types de catalyse.
Partie catalyse homogène
1. Principes de base de la catalyse homogène.
- Rappels des bases de la chimie organométallique (Règle des 16 et 18 électrons, classification des ligands, donation et rétrodonation).
- Réactions élémentaires : substitution de ligands, addition oxydante, élimination réductrice, insertion, couplage oxydant.
- Ligands ancillaires : cas des mono et di-phosphines, angles de cône de Tolman, ligands diaminocarbènes.
- Principe de la catalyse par transfert de phase.
2. Quelques exemples de grands procédés industriels utilisant la catalyse homogène.
Exemples : hydrocyanation des alcènes (chaîne du nylon), hydroformylation des alcènes, synthèse de l'acide acétique, procédés d'oxydation, procédés biphasiques.
Partie catalyse hétérogène
1. Principes de base de la catalyse hétérogène.
2. Revue des principaux modèles cinétiques de la catalyse hétérogène (Langmuir-Hinshelwood, Eley-Rideal, Mars -van Krevelen)
3. Illustrations dans les domaines de la pétrochimie (hydrotraitement, craquage catalytique, oxydation et ammoxydation du propène, époxydation de l'éthylène, oxydation du butane en anhydride maléique, utilisations des zéolithes, ), de l'environnement (DeNOx, gaz d'échappement ) et de la chimie de synthèse inorganique de base (ammoniac, acide sulfurique, ).