Application ses structures d'architecture cubane à la catalyse d'hydrotraitement

Application of cubane-type structures to hydrotreatment catalysis

• Auteur / Autrice : Karin Elsa Marchand
• Direction : Emmanuel Cadot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie inorganique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Désulfuration

Spectrométrie EXAFS

Zéolites

Catalyseurs d'hydrotraitement

Hydrotraitement

Résumé

[Mo3S4(H2O)9]4+ a été synthétisé et supporté sur zéolithes H-USY et NaY. L'intérêt d'utiliser ce cluster comme précurseur des catalyseurs d'HDT est grand dans la mesure où il est cationique, déjà sous forme sulfure et capable d'incorporer un éventuel promoteur , id est un second métal M' comme Cu, Ni ou Pd pour former Mo3M'S44+. Dans le cas de la zéolithe NaY, le dépôt ne modifie pas la structure cubane (EXAFS, XPS) et, bien que la MET montre que la plupart du Mo se trouve en surface externe des cristallites de zéolithe, la DRX confirme qu'une modification du contre-ion se produit aussi ; une isotherme de dépôt a ainsi pu être obtenue. Une étude de stabilité thermique sous N2 et un mélange H2/H2S a été menée de façon à optimiser le prétraitement de ces catalyseurs. Ceux-ci ont été présulfurés et testés en hydrogénation du toluène. Leur activité s'est révélée égale, voire meilleure que celle des catalyseurs classiques. Une application aux structures cubanes mixtes est enfin rapportée

[Mo3S4(H2O)9]4+ has been prepared and supported on zeolites H-USY and NaY. Using this cluster as a precursor for HDT catalysts has many advantages : it is cationic, already in a sulfided form, and a promoter such as a second metal M' such as Cu, Ni or Pd can be incorporated to form Mo3M'S44+. The cubane structure was found unchanged after loading in the case of NaY (EXAFS, XPS) and although TEM showed that Mo was mainly on the outer surface of the zeolite crystals, DRX confirmed that a modification of the counter ion also occurred, and an isotherm was obtained with NaY zeolite. A thermal stability study was led under N2 and a mixture of H2/H2S to optimize the pretreatment of the catalysts. Those were subsequently pre-sulfided and tested in toluene hydrogenation and their activities with both types of zeolites turned out to be the same or even better than that of catalysts prepared by the classical route. An application to mixed cubane-type structures is also reported