Catalyseurs à base de complexes de platines incorporés dans les murs de silices mésoporeuses périodiques ; réactivité en hydrogénation
Institution:
École normale supérieure (Lyon ; 1987-2009)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The present work extends the synthesis concept of periodic mesoporous organosilicas to the incorporation of molecular platinum complexes able to catalyse hydrogenation reactions. These new materials are fully characterised from the structural as well as the metal complex point of view. Their properties are compared to those of a classically functionalised (post-synthesis grafting) SBA-15 type silica. We have proven that the metal complex is indeed embedded inside the mesostructured walls of the new materials, with retention of the coordination structure around the platinum atoms, whereas the complex is situated at the wall surface in the case of the reference material. Both solids are active in hydrogenating styrene to éthylbenzène at 40 bars and 80°C if 1 equivalent of SnCl2 cocatalyst is added. Pre-synthesising the Pt-Sn system within the platinum containing materials was attempted. Although the catalytic activity of the resulting solids is similar to the in-situ generated system, we have found that SnCl2 does not exclusively insert into Pt-Cl bonds but also interacts strongly with the surfaces.
Abstract FR:
Le but de l’étude est d’étendre le concept de synthèse de matériaux hybrides de type organosilicates mésoporeux périodiques (PMOS) à l’incorporation de complexes de platine(II) susceptibles de catalyser des réactions d’hydrogénation. Ces nouveaux matériaux sont caractérisés aussi bien du point de vue structural qu’au niveau du complexe moléculaire immobilisé. Leurs propriétés sont comparées à celles d’une silice mésoporeuse (SBA-15) fonctionnalisée de manière classique par greffage post-synthétique. Il en résulte que le complexe de platine, dont l’intégrité du site de coordination est maintenue dans tous les cas, se trouve incorporé à l’intérieur des parois pour nos nouveaux matériaux tandis qu’il se trouve en surface pour le matériau de référence. Les deux types de solides sont actifs dans l’hydrogénation du styrène en éthylbenzène à 40 bar et 80°C si un équivalent de co-catalyseur SnCl2 par platine est ajouté au système. La possibilité de présynthétiser le système Pt-Sn à même les solides hybrides a été envisagée, et bien que les activités catalytiques des matériaux en résultant soient comparables aux systèmes générés in situ, nous avons trouvé que SnCl2 ne réagit pas exclusivement avec le complexe de platine tel qu’attendu mais interagit aussi fortement avec les surfaces.