Chimisorption, réaction superficielle et désorption, découvrez les étapes physiques et chimiques très spécifiques impliquées dans la cinétique de la catalyse hétérogène. Ce domaine pluridisciplinaire nécessite des connaissances à la fois sur les catalyseurs solides et sur la cinétique des réactions en jeu.

Découvrez deux applications de la catalyse hétérogène bifonctionnelle : la valorisation des alcanes légers et la synthèse de composés organiques fonctionnalisés. La diminution du nombre d’étapes de séparation intermédiaires et la réduction de la quantité de déchets représentent un intérêt économique et écologique majeur.

La catalyse bifonctionnelle possède des propriétés exclusives qui en font une technique incontournable : rapidité, déroulé en une seule étape apparente, possibilité de transformation de composés réfractaires en catalyse monofonctionnelle acide,  possibilité d’isomérisation du composant éthylbenzène des coupes C₈ aromatiques.

Longtemps utilisées essentiellement en joaillerie, les zéolithes sont dorénavant mises en œuvre dans les procédés de séparation et purification, en catalyse et en échange de cations. Ce développement est dû entre autres à leur grande diversité de morphologie, de porosité et de composition.

La désactivation des catalyseurs solides est généralement inévitable. Toutefois, sa vitesse dépend beaucoup du procédé considéré, augmentant fortement avec la complexité des charges traitées, la sévérité des conditions opératoires, etc. Après avoir présenté les méthodes de caractérisation des catalyseurs désactivés, de la désactivation et des espèces qui la provoquent, cet article décrit les principaux mécanismes de désactivation : empoisonnement, formation et dépôt de coke, dégradations des catalyseurs et montre comment le choix et l'optimisation du catalyseur, du réacteur et des conditions permettent de limiter la désactivation.

La catalyse, qui permet d’accélérer la vitesse de réaction, est un mécanisme très précieux pour abaisser les coûts de production tout en augmentant les rendements.

Qu’elle soit enzymatique, homogène ou hétérogène, la catalyse intervient dans de nombreux procédés industriels, sans même compter toutes les réactions chimiques qui se produisent dans la matière vivante. Cet article reprend tout d’abord les théories de l’acido-basicité, ainsi que les mécanismes de transformation des hydrocarbures mis en jeu dans les interactions acide-base. Sont ensuite présentés les principes de quelques catalyseurs industriels et les applications qui en découlent.

Les réactions catalytiques sont classées en deux grandes catégories : la catalyse homogène lorsque le catalyseur est soluble dans le milieu réactionnel et la catalyse hétérogène lorsque le catalyseur est solide. Cet article est une introduction à la catalyse hétérogène, il en présente les différents aspects, reprend les principes de la chimisorption et de l’activité catalytique, puis les propriétés catalytiques. Il s’attarde ensuite sur l’établissement des équations cinétiques des réactions de catalyse hétérogène. Pour terminer, le difficile choix des catalyseurs est traité.