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RÉSUMÉ
La capacité d'adsorption des charbons actifs a été mise à profit de manière originale pour améliorer le transfert de matière dans des réactions de catalyse organométallique en phase aqueuse. Un procédé catalytique a été développé, dans lequel le charbon actif permet de faciliter la rencontre entre un substrat hydrophobe et un catalyseur organométallique hydrosoluble par confinement des espèces dans les pores. Les transformations catalytiques prennent place dans le volume poreux. L'efficacité de ce procédé a été démontrée vis-à-vis d'une réaction modèle de catalyse biphasique aqueuse. De plus, ce système catalytique est recyclable, stable et respectueux de l'environnement.
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Nicolas KANIA : Docteur - Attaché de recherches de l'université d'Artois / UCCS Artois
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Anne PONCHEL : Professeur - Enseignant chercheur de l'université d'Artois / UCCS Artois
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Eric MONFLIER : Professeur - Enseignant chercheur de l'université d'Artois / UCCS Artois, - Directeur de l'UCCS Artois.
INTRODUCTION
Résumé : La capacité d'adsorption des charbons actifs peut être mise à profit pour améliorer le transfert de matière dans des réactions de catalyse organométallique en phase aqueuse. Un procédé catalytique original a été développé, dans lequel le charbon actif permet de faciliter la rencontre entre un substrat hydrophobe et un catalyseur organométallique hydrosoluble par confinement des espèces dans les pores.
Abstract : The adsorption capacity of activated carbon can be used to improve the mass transfer in a organometallic catalysis reaction in aqueous phase. An original catalytic process was developed in which the activated carbon allows the meeting between the hydrophobic substrate and the water-soluble organometallic catalyst by a confinement effect of the species.
Mots-clés : Charbon actif, catalyse biphasique, transfert de matière, chimie durable.
Keywords : Activated carbon, Biphasic catalysis, mass transfert, sustainable chemistry.
Domaine : Catalyse organométallique en milieu aqueux, chimie verte
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Adsorption, transfert de phase
Domaines d'application : Catalyse, traitement des pollutions
Principaux acteurs français :
Université de Lille Nord de France, 59000 Lille
Université d'Artois, Unité de Catalyse et de Chimie du Solide, 62300 Lens
CNRS, UMR 8181, 59650 Villeneuve d'Ascq
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3. Perspectives
3.1 Impact environnemental
La maîtrise ou la réduction des rejets de polluants dans l'atmosphère est un sujet d'actualité. Parmi ces polluants, les composés organiques volatils (COV) occupent une part importante des émissions et inquiètent tout particulièrement l'opinion publique, car leurs émissions entraînent des risques sur la santé et participent à la pollution photochimique. Dans ce contexte, les travaux décrits dans cet article peuvent s'inscrire dans le cadre d'une étude de réduction des émissions de COV via une technique primaire dite de « réduction à la source ». En effet, il a été montré que les transformations catalytiques prenaient place dans l'eau, ce qui a permis de limiter l'utilisation de solvants organiques, l'une des principales sources d'émissions de COV. Enfin, le fait que les charbons actifs puissent être produits à partir de résidus agricoles et de sylviculture, ou généralement de déchets issus de la biomasse rend cette application plus attractive du point de vue environnemental.
HAUT DE PAGE3.2 Applications
Les CA mésoporeux faiblement fonctionnalisés pourraient désormais être appliqués dans d'autres procédés catalytiques dans l'eau. Par exemple, la réaction de Fenton ou l'hydrodéchloration de COV constituent des méthodes approuvées permettant de lutter contre les polluants organiques. Néanmoins, bien que ces procédés puissent être appropriés aux...
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - SHAUGHNESSY (K.H.) - * - Chem. Rev.109, p. 643 (2009).
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(4) - ROSEN (M.J.) - Surfactants and interfacial phenomena, - Éditions Wiley-Interscience, New-Jersey (2004).
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(5) - FENDLER (J.H.) et FENDLER (E.J.) - Catalysis in Micellar and Macromolecular Systems. - Édition Academic Press, London (1975).
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(6) - SHIMIZU (S.), SHIRAKAWA (S.), SASAKI (Y) et HIRAI (C.) - * - Angew. Chem. Int. Ed., 39, p. 1256 (2000).
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ANNEXES
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KANIA (N.) - Utilisations de charbons actifs dans des procédés d'adsorption de Composés Organiques Volatils et des procédés de catalyse dans l'eau », - université d'Artois (2010).
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À lire également dans nos bases
COMMEREUC (D.) - Catalyse de coordination. - Partie 1. [J1220], base Opérations unitaires, Génie de la réaction chimique (2003).
COMMEREUC (D.) - Catalyse de coordination - . Partie 2. [J1221], base Opérations unitaires, Génie de la réaction chimique (2003).
NACCACHE (C.) et GUISNET (M.) - Catalyse hétérogène – Mode d'activation des catalyseurs. - [1250] , base Opérations unitaires, Génie de la réaction chimique (2004).
LARPENT (C.) et MAGNIER (E.) - Chimie par transfert de phase. - [CHV1550], base Chimie verte (2011).
RICO-LATTES (I.) et LATTES (A.) - Catalyse aux interfaces liquide-liquide. - [J1230], base Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (2006).
Scherrmann (M.C.) - Chimie dans l'eau. - [K1210], base Constantes physico-chimiques (2008).
SUN (L.M.) et MEUNIER (F.) - Adsorption – Aspects théoriques. - [J2730], base Technologies de l'eau (2003).
LE CLOIREC (P.) - Adsorption en traitement de l'air. - [G1770], base Environnement (2002).
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