Effet de la température de calcination sur les propriétés catalytiques de l’aérogel Cr₂O₃-Al₂O₃ oxydation ménagée du toluène en benzaldéhyde

¹ Laboratoire de chimie des matériaux et catalyse, département de chimie, faculté des sciences de Tunis, campus universitaire, 1060 Tunis, Tunisie, Tunisie.
² Institut de recherche sur la catalyse, Centre national de la recherche scientifique, 69100 Villeurbanne, France, France.

Résumé

L’aérogel Cr₂O₃-Al₂O₃ de pourcentage atomique en chrome égal à 5% présente un état de surface divisé et amorphe. Quand l’alumine est ajoutée au chrome deux types d’ions chrome Cr³⁺ et Cr⁵⁺sont stabilisés.

La calcination de cet échantillon modifie peu l’état de surface pour des températures inférieures à 700 °C. Au delà de cette température la surface spécifique diminue et on note un réarrangement structural qui favorise la formation des ions Cr³⁺. La majorité de ces ions Cr³⁺ se dépose à la surface du catalyseur sous forme d’agrégats de Cr₂O₃. L’autre partie semble être insérée dans le réseau de l’alumine.

La calcination de l’aérogel Cr₂O₃-Al₂O₃ (5% Cr) aux températures élevées a pour effet de diminuer les activités de formation des différents produits de l’oxydation ménagée du toluène et améliore la sélectivité en benzaldéhyde.

Abstract

The aérogel catalyst Cr₂O₃-Al₂O₃ (Cr/Al = 0,05) presents a high specific surface area and an amorphous structure.The benificial role of alumina when it is added to chromia, is related to the stabilisation of both low coordinated Cr³⁺ and highly oxidized Cr⁵⁺ ions.

A small change of the surface state is observed under heating treatment for temperature below 700°C. Above this temperature the surface structure changes. The Cr³⁺ ions are favoured and the majority of them remains on the catalyst surface as Cr₂O₃ aggregates. The other part of chromium ions seems to be inserted in the alumina network.

The effect of calcination is to decrease the catalytic activities of formation of all the products obtained in the toluene oxidation reaction and improves the benzaldehyde selectivity.