Part II : Studies of alumina supported Pt-Ru catalysts by in situ X-ray absorption spectroscopy and electronic microscopy. Approach to the active center in skeletal rearrangement of hexanes

¹ Instituto de Fisica, U.N.AM., Apdo Postal 20-364, Mexico 0 1000, Mexico ;
² Universidad Autonoma de Barcelona, Facultat de Ciencias-Unidad de Quimica Inorganica-Bellaterra, Espana ;
³ Institute of Isotopes of the Hungarian Academy of Sciences. 1535-Budapest P.O. Box 77, Hungary ;
⁴ Laboratoire de Catalyse et Chimie des Surfaces, U.A. 423 du CNRS, Université Louis Pasteur, 4, rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg Cedex, France.

Abstract

Reactions of methylcyclopentane hydrogenolysis were performed at 140°C-160°C on two ruthenium catalysts 10%Ru-Al₂O₃ - 0.2% RU-Al₂O₃ and on two Pt-Ru bimetallic catalysts in order to determine the mechanistic change in hydrogenolysis caused by the interaction between Pt and Ru. The results of this research are explained using the "in-situ" X-ray absorption spectroscopy analysis which pointed out (9) that a Pt-Ru bimetallic phase in the Ru rich phase is present in the catalyst. As in these experimental conditions platinum is inactive, an "activated Pt-Ru clusters ", can explain why the values of the selectivity ratio : 3-methylpentane over n-hexane increase when the number of small metal particles also increase. This result shows that a dilution effect does not occur solely if it occurs.

Résumé

Les réactions d’hydrogénolyse du méthylcyclopentane ont été effectuées entre 140°C-160°C sur deux catalyseurs au ruthénium (10%Ru- Al₂O₃ - 0.2 % Ru-Al₂O₃) et sur deux catalyseurs bimétalliques Pt-Ru afin de pouvoir étudier le changement mécanistique dans l’hydrogénolyse provoqué par l’interaction entre Pt et Ru. Les résultats de cette recherche sont expliqués en utilisant les analyses obtenues par absorption X "in situ" qui ont montré (9) qu’une phase bimétallique Pt-Ru existe au sein de la phase riche en Ru. D’autre part le platine est inactif dans ces conditions expérimentales. Donc nous faisons intervenir la présence d’un "cluster Pt-Ru activé" afin d’expliquer les valeurs du rapport de sélectivité entre le méthyl-3-pentane et le n-hexane qui augmentent quand le nombre de petites particules métalliques augmentent aussi. Ce résultat montre qu’un effet de dilution n’a pas lieu tout seul s’il a éventuellement lieu.