Etude du dépôt chimique en phase vapeur de palladium et de platine. Application à l'élaboration de catalyseurs mono-et bimétalliques supportés

Palladium and platinum chemical vapor deposition studies : preparation of mono-and bi-metallic supported catalytic materials by chemical vapor deposition in a fluidized bed

• Auteur / Autrice : Jean-Cyrille Hierso
• Direction : Philippe Kalck
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie de coordination. Elaboration de matériaux fonctionnels. Catalyse
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

Une synthese bibliographique est consacree aux catalyseurs heterogenes et au depot chimique en phase vapeur. Une mise au point concernant les complexes volatils du platine, du palladium et du rhodium precurseurs potentiels en cvd des metaux nobles est proposee. Les complexes precurseurs metallorganiques pd(allyl)(cp), pd(allyl)(hfacac), pt(hfacac)#2 et pt(me)#2(cod) ont ete syntethises et utilises pour l'elaboration de catalyseur par la methode fbmocvd (fluidized bed metallorganic chemical vapor deposition) mise au point au laboratoire. La caracterisation (ir, rmn #1h et #1#3c, spectrometrie de masse) et l'etude du comportement thermique des precurseurs (atg/atd, courbe de tension de vapeur en fonction de la temperature) ont ete realisees. Une etude preliminaire de depot sur des substrats plans a partir de ces complexes a permis d'identifier les conditions pour lesquelles on obtient des films metalliques cristallises d'une grande purete. L'arsenal des methodes physico-chimiques de caracterisation des couches minces (rx, meb/edx, xps, microsonde electronique) a ete utilise pour l'analyse des films obtenus. La transposition des conditions de depot determinees sur substrats plans a des substrats pulverulents maintenus en lit fluidise permet d'obtenir des particules metalliques nanometriques de pd et de pt purs hautement dispersees. L'etude des catalyseurs obtenus (met/edx, dosage de metal, mesures de surface specifique, met) permet de verifier l'adequation des resultats obtenus sur des substrats plans et pulverulents de meme nature. Les premieres approches d'extension de la methode pour fabriquer des catalyseurs bimetalliques suivant deux voies, par recouvrement d'un metal sur l'autre et par melange de deux metaux, sont decrites. La derniere partie rapporte les performances catalytiques, vis a vis de l'hydrogenation du 1-octene et de la deshydrogenation du cyclohexane, des catalyseurs monometalliques et bimetalliques elabores par fbmocvd.