Hydrogénation partielle du benzène en présence de catalyseurs au platine ou au palladium déposés sur polymères organiques

I. — Préparation et propriétés catalytiques du palladium déposé sur polyamide-66

Université Claude Bernard, Lyon I, LA CNRS n° 231 de Catalyse Appliquée et Cinétique Hétérogène, 43, boulevard du 11 novembre 1918, 69621 Villeurbanne., France.

Résumé

L’activité et la sélectivité des catalyseurs Pd/polyamide-66 dans l’hydrogénation du benzène en cyclohexène et cyclo-hexane, ont été examinées en relation avec les conditions de l’imprégnation, la nature et la concentration du sel de Pd utilisé ainsi que la morphologie du support.

Pour obtenir des catalyseurs actifs et sélectifs, il faut effectuer l’imprégnation du polyamide, avec une solution aqeuse de sel de palladium, à 100 °C. A cette température, la durée d’imprégnation ne doit pas dépasser 30 mn, afin de limiter la pénétration du sel de palladium à l’intérieur du polymère.

Les propriétés catalytiques des catalyseurs élaborés dépendent de la nature des ions précurseurs dans la solution d’imprégnation qui est déterminée par la nature et la concentration du sel métallique ainsi que par le pH de la solution. De même, la surface spécifique et/ou le mode d’élaboration du polyamide support influent nettement sur les propriétés catalytiques du métal déposé. En général, le catalyseur est d’autant plus performant (activité et sélectivité plus grandes) que le polyamide support est plus divisé. Le platine déposé sur polyamide-66 est plus actif et sélectif que le palladium déposé sur le même support.

Abstract

The activity and selectivity of polyamide-66 supported Pd catalysis, for the hydrogenation of benzene into cyclo-hexene and cyclohexane, were examined as a function of (i) impregnation conditions (ii) nature and concentration of Pd salt and (iii) morphology of the polyamide carrier. To obtain active and selective catalysts, it was necessary to perform the impregnation of polyamide, with an aqueous solution of Pd salt, at 100 °C. In order to limit the diffusion of Pd salt into the bulk of polyamide carrier, the duration of impregnation, at 100 °C, must not exceed 30 min.

The catalytic properties of catalysts thus obtained depend on the nature of ionic precursors on the impregnation solution which is detemined by the nature and concentration of the metallic salt and the pH of the solution. Furthermore, the surface area and/or the preparation method of the polyamide carrier greatly influence the catalytic properties of supported metal. In general, higher is the carrier surface area, more effective is the supported catalyst (high activity and selec- tivity). Platinum deposited on polyamide-66 is more active and selective than palladium supported on the same carrier.