Etat actuel des recherches fondamentales sur les catalyseurs bimétalliques à base de platine, sur support alumine, comparables à ceux utilisés dans l'industrie pétrolière.

Current State of Fundamental Research on Platinum-Base Bimetallic Catalysts on an Alumina Support, Comparable to the Ones Used in the Petroleum Industry

Institut de Recherches sur la Catalyse

Résumé

L'article concerne essentiellement les couples (Pt, Re), (Pt, Ir), (Pt, Ru) traités dans l'ordre - préparation des catalyseurs (imprégnation du support, réduction par l'hy-drogène); -- caractérisation des catalyseurs réduits ; - activités catalytiques ; - essais d'extrapolation aux catalyseurs industriels , - conclusions. On met l'accent en particulier sur I) la difficulté d'obtenir des informations sur le degré de réduction qui soient significafives de l'état du catalyseur dans des conditions normales de travail, d'où la nécessité d'associer plusieurs techniques parmi : l'analyse thermique différentielle (ATD), l'analyse thermogravimétrique (ATG), la volumétrie, la catharométrie, la spectroscopie électronique (ESCA), la spectroscopie infrarouge, la thermodésorption de H2, les mesures des activités catalytiques ; 2) la différence entre diagrammes de phase des systèmes divisés et massiques ; 3) l'application des titrages par H2 de l'oxygène adsorbé, pour mettre en évi-dence la présence de petites particules de Mell pur dans un catalyseur (Pt, Mell)/ AI203 , 4) la dépendance de l'état final du catalyseur du mode d'activation. Le couple (Pt, Re) peut être stabilisé à l'état de particules d'alliage de compositions superfi-cielle et moyenne voisines ou à l'état de mélange de particules de (Pt, Re) de teneur en Re inférieure à la composition nominale et de Re pur très bien dispersé. Les couples (Pt, Ir) et surtout (Pt, Ru) se caractérisent par la difficulté d'obtenir l'état alliage avec une composition constante d'une particule métallique à l'autre 5) les variations d'activité catalytique, dues à l'addition de Mell à Pt, reflétant un ou plusieurs des effets a) augmentation de dispersion du Pt sans (ou avec) modification de ses pro-priétés intrinsèques, par les ions de faible valence de W, Mo, Cr... b) formation de Mell à l'état métallique donnant éventuellement un alliage avec Pt; c) rôle des dépôts carbonés promoteurs diminuant l'hydrogénolyse ou (et) inhibiteurs par encrassement ; 6) le fait que dans les 158 références de l'article la moitié date de 1976 et après, souligne l'intérêt croissant porté aux recherches fondamentales dans ce domaine.

Abstract

This article mainly concerns the pairs (Pt, Re), (Pt, Ir) and (Pt,Ru) dealt with in the following order - catalyst preparation (impregnation of the support, reduction by hydrogen) ; - characterization of reduced catalysts ; - catalytic activities ; - scale-up tests ta industriel catalysts , - conclusions. Special emphasis is placed on I) the difficulty of obtaining data on the degree of reduction which are meaningful concerning the state of the catalyst under normal working conditions, hence the need ta combine several techniques such as DTA, TGA, volumetry, catharometry, ESCA, in-frared spectroscopy, HL thermodesorption and the measuring of catalytic activities ; 21 the dference between the phase diagrams of divided and massed systems ; 3) the usefulness of the hydrogen titration of the unsorbed oxygen ta give evidence for the presence of small pure Mell particles in (Pt, Mell)/AI20a catalysts; 4) the dependence of the final state of the catalyst on the activation mode. The pair (Pt, Re) con be stabilized in a state of alloy particles having similar superficial and mean composition or in a state of particle mixture of (Pt, Re) with an Re content of less than the rated composition and of pure and well dispersed Re. The pairs (Pt, Ir) and especially (Pt, Ru) are characterized by the difficulty in obtaining on alloy state with a constant composition from one metal particle to another ; 5) variations in catalytic activity due ta the addition of Mell to Pt, reflecting one or several of the following effects a) increase in the dispersion of Pt with (or without) a change in its intrinsic properties by weak-valence ions of W, Mo, Cr, etc. ; b) formation of Mell in a metallic state, eventually producing an alloy with Pt ; c) the rote of promoter carbon deposits, decreasing hydrogenolysis or (and) inhibi-tors by clogging ; 6) in the 158 references cited in the article, the fact that holf of them date from 1976 and afterwards highlights the increasing interest being shown in fundamental research in this field.