Effets comparés de l’or et du cuivre sur les propriétés structurales et catalytiques du rhodium supporté par l’alumine-γ

Faculté des sciences de Tunis, Laboratoire de chimie des matériaux et catalyse, Département de chimie, 1060 le Belvédère, Tunis Tunisie

Résumé

L’addition de cuivre au rhodium supporté par l’alumine y modifie la dispersion métallique de ce dernier mesurée par chimisorption d’hydrogène et par microscopie électronique. Contrairement au cuivre, l’ajoût de l’or ne change pas la dispersion du rhodium . Par ailleurs les propriétés catalytiques de deux séries d’échantillons au rhodium contenant le cuivre ou l’or ont été étudiés dans l’hydrogénation du benzène à 18 °C et l’hydrogénolyse du méthylcyclopcntane à 220 °C. Les résultats obtenus montrent que l’or n'affecte pas l’activité catalytique par atome de rhodium superficiel pour l’hydrogénation du benzène alors que l’addition du cuivre diminue cette activité d’un facteur 10 lorsque le rapport atomique Cu/Rh des catalyseurs varie de 0 à 2. Un comportement semblable est observé pour l’hydrogénolyse du méthylcyclopentane.

Ces résultats, similaires à ceux obtenus en comparant les systèmes Rh-Ag et Rh-Cu (1), sont encore une fois interprétés par la formation de clusters bimétalliques Rh-Cu ayant des propriétés structurales et catalytiques différentes de celles du rhodium et par une ségrégation des deux métaux dans le cas des échantillons Rh-Au. ce qui maintient la dispersion, l’activité catalytique et les sélectivités du rhodium pratiquement inchangées.

Abstract

The addition of copper into rhodium supported on γ alumina, modifies its metallic dispersion measured by hydrogen chemisorption and electron microscopy. In contrast with copper, the addition of gold to supported rhodium does not modify its dispersion. Elsewheres, catalytic properties of two series of catalysts containing rhodium and either gold or copper were studied in benzene hydrogenation at 18°C and methylcyclopentane hydrogenolysis at 220°C. The results obtained show that gold does not affect the hydrogenation activity of rhodium, but addition of copper decreases the turnover in benzene hydrogenation by factor 10 when the atomic ratio Cu/Rh varies from 0 to 2. The same behavior is observed toward the methylcyclopentane hydrogenolysis.