Hydrogénation du citral sur catalyseurs bimétalliques Rh-Ge et Pt-Ge supportés sur oxyde de titane

Citral hydrogenation over Rh-Ge and Pt-Ge bimetallic catalysts supported on titania oxide

• Auteur / Autrice : Tchirioua Ekou
• Direction : Patrice Marécot, Catherine Especel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Platine

Germanium

Rhodium

Catalyseurs métalliques

Résumé

L'objectif de ce travail était de préparer des catalyseurs bimétalliques Rh-Ge et Pt-Ge supportés sur un oxyde réductible (TiO2) dans le but d'associer l'effet bimétallique à l'effet de support réductible en hydrogénation sélective d'un aldéhyde ,-insaturé, le citral. Les catalyseurs sont préparés par une réaction d'oxydoréduction de surface, la ''réduction catalytique'' dont le principe est de modifier un catalyseur monométallique parent par réaction superficielle entre l'hydrogène activé sur le premier métal (Rh ou Pt) et le cation du deuxième métal (Ge). L'analyse élémentaire des différents échantillons Rh-Ge/TiO2 et Pt-Ge/TiO2 met en évidence un dépôt de germanium croissant avec la concentration en germanium introduite en solution, confirmant ainsi la possibilité d'utiliser cette technique pour préparer de tels systèmes. L'existence d'interactions entre les métaux des catalyseurs bimétalliques Rh-Ge/TiO2 et Pt-Ge/TiO2 est confirmée par les mesures d'activités pour la réaction modèle de déshydrogénation du cyclohexane, ainsi que par l'adsorption de la molécule sonde CO suivie par infrarouge (IRTF). De plus, ces caractérisations ont montré que le germanium modifie plus profondément les propriétés catalytiques du platine que celles du rhodium. Ce travail sur l'hydrogénation sélective du citral en présence de catalyseurs Rh-Ge/TiO2 et Pt-Ge/TiO2 a montré que les effets bimétallique et de support réductible peuvent être associés pour promouvoir la sélectivité en alcools insaturés. Cependant, ces catalyseurs sont moins actifs que des catalyseurs bimétalliques plus chargés en germanium présentant une sélectivité en alcools insaturés pratiquement comparable obtenue par un simple effet bimétallique après réduction à 300°C. Cet effet bimétallique sur oxyde de titane est supérieur à celui observé sur supports silice et alumine, montrant ainsi l'intérêt de cet oxyde pour préparer des catalyseurs bimétalliques en forte interaction.

The objective of this work is to prepare the Rh-Ge and Pt-Ge bimetallic catalysts supported on reducible oxide (TiO2) in order to associate the bimetallic effect to the reducible support on selective hydrogenation an α,β-unsaturated aldehyde (citral). The bimetallic catalysts are prepared by surface redox reaction, the ''catalytic reduction'' method. The elemental analysis of Rh-Ge/TiO2 and Pt-Ge/TiO2 bimetallic catalysts shows that the amount of germanium deposited on the Rh/TiO2 and Pt/TiO2 parent catalysts increases with the germanium content of the solution. The presence of interaction between the metals in the bimetallic catalysts is confirmed by cyclohexane dehydrogenation and infrared spectroscopy of adsorbed CO. This study confirms that the bimetallic effect and the reducible support effect can be associated to promote the formation of unsaturated alcohols.