Hydrogénation du monoxyde de carbone sur des catalyseurs carbures de tungstène supportés sur différents oxydes

Abstract

Ce travail a été mené dans le cadre d’un contrat européen (N° ST.25.0467.C) intitulé : "Pseudo-métaux (carbures nitrures…) substituts possibles des métaux de la mine du platine en catalyse". Dans la recherche de nouveaux matériaux catalytiques, il est important de trouver des réactions spécifiques pour lesquelles ces catalyseurs auront une meilleur activité ou une meilleure sélectivité. Il nous a semblé que les réactions de synthèse Fischer-Tropsch pouvaient être des réactions spécifiques des carbures puisque les conditions de réaction conduisent à la carburation des métaux tels que le tungstène, le fer ou le molybdène. L’étude de l’activité et de la sélectivité de carbures de tungstène massiques et supportés sur différents supports (Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, CeO₂ et SiO₂) dans l’hydrogénation du monoxyde de carbone a été menée dans un réacteur sous pression (5 MPa) à des températures comprises entre 523 et 623K. Sur les supports tels que SiO₂, CeO₂, ZrO₂ les réactions principales sont celles de la synthèse d’hydrocarbures avec seulement des quantités négligeables d’alcools. Par contre, sur Al₂O₃ et TiO₂, la sélectivité en alcools augmente fortement (jusqu’à 50% avec TiO₂). Ce changement de sélectivité favorisant la formation d’alcools peut être corrélé avec la stoéchiométrie du carbure de tungstène ainsi qu’avec le taux de carburation. Un taux de carburation élevé semble défavorisé la formation d’alcool qui nécessite une interaction entre phases carbures et oxyde.