Modification par l'étain et le fer des propriétés catalytiques du platine en phase liquide

Abstract

Des catalyseurs au platine ou au platine supporté graphite ont été modifiés par dépôts d’étain et de fer. L’étude de ces catalyseurs a été réalisée par méthodes électrochimique, par XPS et SIMS, et par l’adsorption et l’hydrogénation de molécules-sondes (diacides oléfiniques) en milieu aqueux acide. L’étain agit sur les propriétés d’adsorption du platine : il renforce la liaison platine-hydrogène et il change la distribution entre l’hydrogène faiblement lié et l’hydrogène fortement lié. Deux types de catalyseurs bimétalliques au Pt-Sn ont été trouvés : - Ceux correspondant à un platine pur, ayant été modifié pour la première fois par l’étain, qui se comporte comme un donneur d’électrons. - Ceux qui, après un ou plusieurs ajouts d’étain, ont été régénérés en surface, par des cycles électrochimiques d’oxydation et de réduction. Dans ce cas, bien que la surface soit régénérée, une quantité d’étain (environ 5%) a diffusé dans le platine jusqu’à une profondeur supérieure à 100 A. cet étain présente un caractère accepteur d’électrons et provoque une désactivation irréversible du catalyseur. La toxicité initiale de l’étain sur l’activité du platine pur est importante et peut s’expliquer par la mobilité de cet adatome en surface. Le fer se dépose en « sous-tension » sur la platine. Sur des catalyseurs Pt/graphite, le fer induit une restructuration, qui résulte de la destruction de la structure facettée du catalyseur supporté et de son dépôt sélectif sur certains sites. L’effet du fer sur l’activité hydrogénante du platine dépend de la nature du catalyseur. Ainsi, il agit comme un poisson sur un catalyseur au platine platiné alors qu’il provoque une augmentation de l’activité sur du platine/graphite. Il a été montré que le potentiel électrochimique d’un catalyseur d’hydrogénation, par le contrôle de la pression d’hydrogène au niveau du catalyseur et du taux de recouvrement en hydrogène, détermine l’activité catalytique du platine. Enfin, il apparaît que sur un catalyseur au platine, seules des espèces d’hydrogène faiblement liées seraient actives en hydrogénation.