Préparation de catalyseurs au molybdène par greffage du pentachlorure de molybdène sur silice en milieu organique

¹ Laboratoire de Chimie des Solides, ER 133, CNRS, Université P. et M. Curie, 4 place Jussieu, 75230 — Paris Cedex 05, France.
² Laboratoire de Catalyse et Spectrométrie, Université Paris VII, 2 place Jussieu, 75230 — Paris Cedex 05, France.

Résumé

La présente étude concerne l’amélioration de la technique de préparation de catalyseurs molybdène-silice, réalisée par greffage, c’est-à-dire par condensation de pentachlorure de molybdène sur les groupes silanols du support, dans divers solvants organiques.

Des essais comparatifs effectués sur d’anciens échantillons (bleus), et sur ceux que nous avons préparés (marrons), permettent de tester la qualité du greffage et de la dispersion des ions molybdène sur la silice. Les techniques de RPE et d’absorption UV-visible montrent que ces deux types de catalyseurs contiennent, à l’issue de la préparation, des composés à valence mixte Mo⁵⁺ — Mo⁶⁺. Les produits marrons se distinguent des bleus par le fait qu’ils ne présentent pas en UV-visible de bande d’intervalence, ce qui tend à prouver que leurs ions molybdène sont mieux dispersés. Cette hypothèse est renforcée par des mesures plus quantitatives de la dispersion, basées sur le principe de l’adsorption d’oxygène à basse température. Des tests de lavage à l’eau, réalisés sur les deux séries d’échantillons montrent que le molybdène des produits marrons est mieux fixé que celui des bleus. Enfin, nous constatons que ces composés bleus présentent des propriétés analogues aux ’’bleus de molybdène".

Abstract

This study was undertaken in order to improve the preparation method of molybdenum-silica catalysts by grafting i.e. by molybdenum pentachloride condensation on the silanol groups of the support, in various organic solvents. Comparative trials carried out on previously prepared samples (blue) and on these which we have prepared (brown), allow us to test the quality of the grafting and the dispersion of molybdenum ions on silica. It was shown by E.P.R. and UV-visible reflectance spectroscopies that these two types of catalysts contain, after preparation, mixed valence Mo⁵⁺ — Mo⁶⁺ compounds. The brown products differ from the blue ones by not showing an intervalence band in UV-visible reflectance spectroscopy. This tends to prove that their molybdenum Ions are better dispersed. This hypothesis is supported by more quantitative measurements of the dispersion, based on low temperature oxygen adsorptions. Water washing tests carried out on both series of samples, show that the molybdenum of the brown compounds Is more strongly bond than that of the blue compounds. Finally, we note that these blue compounds possess analogous properties to those of molybdenum blues.