Activité des catalyseurs métalliques

Effet de l’addition de quelques ions métalliques sur l’activité et la sélectivité du platine déposé sur alumine

Groupe de recherches sur la catalyse en chimie organique ERA au CNRS, Université de Poitiers, 86022 Poitiers, France.

Résumé

On a étudié l’effet de l’adsorption de 16 ions métalliques sur l'activité et la sélectivité du Pt-alumine dans les réactions d’hydrogénation et d’échange du benzène et la réaction d’hydrogénolyse du cyclopentane. Certains de ces ions (Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺, Ba⁺⁺, Cr⁺⁺⁺) n’ont pas d’effet sur l’activité du catalyseur. D’autres, tels Mn⁺⁺ ou Fe⁺⁺ le désactivent mais ne changent pas sa sélectivité. D'autres enfin (Cu⁺⁺, Sn⁺⁺...) modifient à la fois l’activité et la sélectivité du Pt. Les résultats particuliers obtenus avec Pb⁺⁺ et Zn⁺⁺ comparés à ceux obtenus auparavant avec le soufre, ne peuvent pas s’expliquer en invoquant un effet électronique du poison sur le métal mais sont en faveur d’une adsorption préférentielle sur certains sites (effet géométrique).

Abstract

The activities and selectivities of Pt/Al₂O₃ in Benzene hydrogenation, Benzene exchange with deuterium, and cyclopentane hydrogenolysis have been measured, after adsorption of various metallic ions on the catalyst. A few ones (Na⁺, K⁺, Ca⁺⁺, Ba⁺⁺, Cr⁺⁺⁺) are not toxious at all, while with others (Mn⁺⁺, Fe⁺⁺...), the activity is lowered without any change in selectivity; most often, both activity and selectivity are affected. It is shown that the effects of Pb⁺⁺ and Zn⁺⁺ compared to the effect of S on the three above reactions show that an explanation based on an electronic effect of the adsorbate on an uniform metallic surface is not sufficient. Alternatively, the surface presumably displays a variety of catalytic sites and the selective poisoning may be a consequence of non uniform adsorption of the poisons.