Optimisation of ZSM-5 zeolite properties by low valence metal ions for application in MTO catalytic reaction

Cette thèse étudie la modification de la zéolithe ZSM-5 par des cations métalliques à faible valence afin d’ajuster sa structure et son acidité dans la réaction MTO, et ainsi améliorer la sélectivité en oléfines légères et la stabilité catalytique. Les effets de Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+ et Cu2+ ont été analysés en fonction de la teneur en aluminium. Li+ augmente la stabilité, réduit les transferts d’hydrogène et améliore la sélectivité, tandis que Na+ renforce la cristallinité. Parmi les cations alcalino-terreux, Mg2+ transforme les sites acides forts en sites plus faibles, prolongeant nettement la durée de vie. L'effet de Ca2+ dépend du taux d'aluminium, alors que Cu2+ diminue de manière excessive l’acidité. L’étude montre que le choix du cation permet de moduler finement les propriétés de ZSM-5 et d’optimiser ses performances en MTO.