Pd-Pt/Al₂O₃ catalysts: preparation by redox reactions, characterization and catalytic activity

Laboratoire de catalyse en chimie organique, UMR CNRS 6503, université de Poitiers, 40, av du Recteur-Pineau, 86022 Poitiers cedex, France, France.

Abstract

Pd-Pt/Al₂O₃ catalysts are prepared by controlled surface redox reactions, the refilling or the direct redox reaction. By the refilling method, the reduction of platinum salt is made by hydrogen preadsorbed on the palladium parent catalyst. By the direct redox reaction, the metallic palladium of the parent catalyst acts directly as reducer. The characterization of bimetallic catalysts by different techniques (metal accessibility, IR, EXAFS) points out a platinum selective deposit over palladium according to the preparation method under consideration. By using preadsorbed hydrogen, platinum is deposited on low coordination sites of palladium, whereas by direct redox reaction, the deposit occurs preferentially on the palladium faces. The knowledge of the bimetallic species structure allows to explain the catalytic results for the ¹⁸O/¹⁶O isotopic exchange.

Résumé

Des catalyseurs Pd-Pt/Al₂O₃ sont préparés par réactions rédox de surface contrôlées : la recharge ou l'oxydo-réduction directe. Par recharge, la réduction du sel de platine se fait par de l'hydrogène préalablement adsorbé sur le catalyseur parent à base de palladium. Par oxydo-réduction directe, le palladium métallique du catalyseur parent joue lui-même le rôle de réducteur. Les diverses caractérisations physico-chimiques (accessibilité métallique, IR, EXAFS) mettent en évidence un dépôt sélectif du platine sur le palladium variant avec le mode de préparation. Par recharge, ce dépôt se produit préférentiellement sur les discontinuités du palladium, alors que par oxydo-réduction directe, les faces de palladium sont les plus touchées. La connaissance de la structure des entités bimétalliques permet alors de mieux comprendre les comportements catalytiques différents en équilibrage isotopique ¹⁸O/¹⁶O.