Catalytic degradation of O‐cresol using H2O2 onto Algerian Clay‐Na

Clay material is used as a catalyst to degrade an organic pollutant,. This study focused on the O‐cresol oxidative degradation in aqueous solution by adding H2O2 and Mont‐Na. The catalytic tests showed a high catalytic activity of Mont‐Na, which made it possible to achieve more than 84.6% conversion after 90 minutes of reaction time at 55 °C in 23.2 mM H2O2. The pH value was found to be negatively correlated with the degradation rate of O‐cresol. UV‐Vis spectrophotometry revealed that the increase of degradation rate at low pH is related to the formation of 2‐Methylbenzoquinone as intermediate product. In addition, the content of iron in Mont‐Na decreased after the catalytic test, bringing further evidence about the O‐cresol catalytic oxidation. The mineralization of O‐cresol is also confirmed by the different methods of characterization of Mont‐Na after the catalytic oxidation test. The effect of the O‐cresol oxidation catalyzed by natural clay is significant.Financial support for this work by the Algerian Directorate General of Scientific Research and Technological Development (DGRSDT) and the Ministry for Higher Education and Scientific Research is gratefully appreciated

Préparation de catalyseurs bimétalliques PtGe/Al2O3 par voie organométallique pour une application en reformage

L'objectif de ce travail a été axé sur la préparation des catalyseurs bimétalliques Pt-Ge/Al2O3 puis l'évaluation de leurs performances pour une éventuelle application en reformage. Les catalyseurs ont été préparés par greffage organométallique. Cette technique de préparation a permis de déposer de très faible quantité de germanium à la surface du catalyseur parent Pt/Al2O3. Ces catalyseurs ont ensuite subi diverses techniques de caractérisation : microscopie électronique à transmission (MET), chimisorption d'hydrogène, chimisorption de monoxyde de carbone puis des tests de caractérisation : l'hydrogénation du benzène, la déshydrogénation du cyclohexène et la transformation de l'éthylcyclopentane. On a pu obtenir des catalyseurs bimétalliques de différentes structures selon la quantité de germanium déposé. Pour les faibles teneurs on obtient un dépôt (sélectif) du germanium sur les sites de forte coordinance (faces) puis pour les fortes teneurs en germanium, le dépôt devient non sélectif. Au delà d'une demie monocouche en germanium, des composés définis se forment PtxGey. Pour l'évaluation des performances, le réarrangement du n-hexane, et du n-heptane ont été choisis comme réactions modèles. Dans le cas du n-hexane on a obtenu les résultats suivant ; Pour de faible teneurs en germanium (P76Ge1/8, P60Ge1/8, P60Ge1/2), on a une forte sélectivité pour les réactions isomérisation, et de déshydrocyclisation (méthylcyclopentane) et très peu de fragmentation et d'aromatisation. Pour de forte teneur en germanium (P76Ge2, P60Ge1, P60Ge2) on obtient également plus d'aromatiques que les catalyseurs à faible ajout, moins d'isomères, et de produits cyclisés et beaucoup de fragments. Dans le cas du n-heptane, pour les catalyseurs à faible teneur de germanium, on a une diminution de la sélectivité des produits issus de la fragmentation, une augmentation de l'isomérisation et une diminution de la déshydrocyclisation par rapport au catalyseur parent. Les catalyseurs à forte teneur quand à eux, s'avèrent plus réactifs pour les réactions de déshydrocyclisation (aromatisation), de fragmentation, mais moins active pour l'isomérisation. Les catalyseurs PtGe à faible teneur produisent plus d'isomères et moins de fragments ce qui permet d'augmenter l'indice d'octane. En plus ils sont très peu sélectifs en aromatiques ce qui serait intéressant car la législation tend à diminuer la nocivité des essences en abaissant la teneur en aromatique au profit des composés cycliques saturés.The objective of this work was centered on the preparation of bimetallic catalysts Pt-Ge/Al2 O3 and the evaluation of their performances for a possible application in reforming. The catalysts were prepared by organometallic grafting. This technique of preparation made it possible to deposit very small quantity of germanium on the surface of the catalyst Pt/Al2O3. These catalysts then underwent various techniques of characterization: microscopy electronic by transmission (MET), chemisorption of hydrogen, carbon monoxide chemisorption and tests of characterization: the hydrogenation of benzene, the dehydrogenation of cyclohexene and the transformation of the ethylcyclopentane. We have obtained bimetallic catalysts of various structures according to the quantity of gemanium deposited. For the low contents we obtain a deposit (selective) germanium on the sites of high coordination (faces) then for the strong germanium contents, the deposit becomes nonselective. Beyond half monocouche of germanium, compounds definis are formed PtXGey. For the performance evaluation, the rearrangement of n-hexan, and n-heptan were selected for model reaction. In the case of n-hexane one obtained the results according to; For small germanium contents (P76Ge1/8, P60Ge1/8, P60Ge1/2), there is a high selectivity in isomerization, deshydrocyclisation (methyclopentane) and very little fragmentation and aromatization. For strong content (P76Ge2, P60Ge1, P60Ge2) we obtain also more aromatization than catalysts with weak addition, less isomers, and products cyclized and much of fragmentation. For catalysts with low content of germanium, there is a reduction in the selectivity of the products resulting from fragmentation, an increase in isomerization and a reduction in the deshydrocyclisation compared to the catalyst Pt/Al2O3. Catalysts with strong content prove more reactive for the reactions of deshydrocyclisation (aromatization), of fragmentation, but less active for isomerization.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF

Hydrogénation sélective ou compétitive de nitriles par voie catalytique

Largement utilisées dans l'industrie sous forme de solvants, d'intermédiaires réactionnels ou bien synthétisées pour des usages pharmaceutiques, les amines sont indispensables à la société moderne. Afin d'optimiser les coûts de production, la voie catalytique consistant à hydrogéner des nitriles est de plus en plus développée. L'objectif de ce travail a consisté à approfondir les études en hydrogénation de l'acétonitrile en phase gazeuse. Les résultats montrent qu'un catalyseur sur support acide présente une meilleure activité mais un support basique oriente plus sélectivement vers les amines primaires. L'analyse FTIR en operando de l'adsorption et de l'hydrogénation catalytique de CH3C N a permis d'identifier un intermédiaire réactionnel : l'éthènimine (CH2=C=NH). L'hydrogénation de nitriles insaturés a ensuite été étudiée. Dans le cas de l'acrylonitrile, il n'a pas été possible de toujours se placer en régime cinétique. Toutefois, quelques résultats indiquent qu'un catalyseur bimétallique permet de former l'amine insaturée (allylamine). Pour le pentènenitrile, une étude comparative de Ru, Ni, Pt et Rh déposés sur alumine a montré que le Pt et le Rh étaient les plus actifs tandis que le Ni est le plus sélectif envers la pentylamine. L'ajout d'étain ou de germanium par greffage organométallique sur les catalyseurs déposés sur alumine permet d'augmenter l'activité du Pt et oriente la sélectivité vers l'amine tertiaire quel que soit l'ajout. Enfin, l'utilisation de différents supports (Al2O3, TiO2, CeO2, MgO) permet de conclure que l'absence de sites acides favorise la sélectivité en amines.Widely used in industry as solvents, reaction intermediates or synthesized for pharmaceutical uses, the amines are essential to modern society. To optimize the cost of production, consisting of catalytically hydrogenated nitrile is more developed.The aim of this study was to further study in the hydrogenation of acetonitrile in the gas phase. The results show that acid supported catalyst exhibits better activity, but a basic support is more selective toward the primary amines. FTIR analysis operando of adsorption and catalytic hydrogenation of CH3C N has identified a reaction intermediate: the éthènimine (CH2=C=NH).The hydrogenation of unsaturated nitriles was then studied. In the case of acrylonitrile, it was not always possible to place themselves in kinetic regime. However, some results indicate that a bimetallic catalyst is used to form the unsaturated amine (allylamine). For pentenenitrile, a comparative study of Ru, Ni, Pt and Rh deposited on alumina showed that the Pt and Rh were the most active while Ni is the most selective towards pentylamine. The addition of tin or germanium by grafting organometallic catalysts deposited on alumina increases the activity of Pt and direction selectivity to the tertiary amine, regardless of the addition. Finally, the use of different materials (Al2O3, TiO2, CeO2, MgO) leads to the conclusion that the absence of acid sites promotes the selectivity to amines.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF

The Influence of the Nature of the Support on the Copper–Palladium Catalysed Suzuki–Miyaura-Coupling

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Copper(II)- and palladium(II)-modified molecular sieve, a reusable catalyst for the Suzuki-Miyaura-coupling

International audienceCopper-palladium bimetallic catalysts supported on 4 angstrom molecular sieve were prepared with two step impregnation (TSI) and co-impregnation (CI). These materials were studied to determine the importance of the preparation method, the interaction between the Cu-Pd particles, the activity, selectivity and stability in Suzuki-Miyaura reaction. The key-role of the preparation method in the composition of the metal species on the surface of the support was pointed out with catalyst characterisation methods (ICP, BET, XRD, TEM, EDS and TPR). The relationship between the properties of surface material and the catalytic performance and stability were examined too. The two metals (Cu, Pd) were brought to close interaction on the surface of the support. A correlation between these interactions and improvement of stability were found and proven with surface analysis methods. We found that a Cu-Pd alloy with atom ratio 1:1 is responsible for the catalytic activity. Our catalyst TSI was active and selective during six catalytic cycles in Suzuki coupling, whilst the activity of the catalyst prepared with CI dropped after the sixth use. This loss was due to the absence of Cu-Pd 1:1 alloy and the growth of the particle size

Catalytic activity of metal-doped porous materials in the salicylaldehyde Petasis-Borono Mannich reaction

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Synthèse et caractérisation des oxydes mixtes type MxOy-TiO2 (M = V, Zr et Si) par voie sol-gel (Application à l'époxydation du cyclohexène)

L'objectif de ce travail est : (i) pour préparer des oxydes mixtes X% MxOy-TiO2 (M = V, Zr et Si), (X = 5, 10, 15 et 20 wt-.% MxOy.) par la méthode sol-gel et suivie par une calcination à 500 C, (ii) de caractériser les échantillons préparés par différentes méthodes d'analyse physico-chimique (AAF, ICP, DRX, BET, TG-DTA et FT-IR) et (iii) d'étudier leur réactivité dans l'époxydation de cyclohexène.D'après les résultats des caractérisations, nous constatons que :- L'analyse DRX montre que pour les trois systèmes nous avons l'apparition de la phase anatase de TiO2. La meilleure cristallinité a été observée pour le système en présence de V2O5. La phase de SiO2 est amorphe et la phase de ZrO2 n'a pas été détectée.- L'analyse par adsorption d'azote, donne le classement de ces systèmes selon leurs surfaces spécifiques comme suit :SiO2-TiO2>ZrO2-TiO2>V2O5-TiO2- L'analyse FT-IR de l'adsorption de la pyridine in situ montre que les trois systèmes présentent des sites acides de Lewis, alors que le 15%V2O5-TiO2 présente en plus les sites de Brönsted.Nous avons étudié aussi l'influence de divers paramètres expérimentaux sur la réaction d'époxydation du cyclohexène. Les résultats des tests catalytiques montrent que :- Les meilleurs résultats sont obtenus pour le système V2O5-TiO2.- Les meilleurs solvants sont l'heptane et l'acétonitrile qui donnent une bonne activité catalytique et une bonne sélectivité en époxyde.- La réaction d'époxydation du cyclohexène est une réaction du second ordre.- Le catalyseur 20% V2O5-TiO2 est stable au cours de la réaction catalytique et recyclable.The aim of this work is: (i) to prepare mixed oxides X%MxOy-TiO2 (M = V, Zr and Si), (X = 5, 10, 15 and 20 wt.-% MxOy) by sol-gel method followed by calcination at 500C, (ii) to characterize the prepared samples by different methods of physicochemical analysis (AAF, ICP, XRD, BET, TG-DTA and FT-IR) and (iii) to study their reactivity in the epoxidation of cyclohexene. According to the characterization results, we found that:- The XRD analysis shows that, for the three systems, TiO2 anatase has been evidenced. The best crystallinity was observed for the V2O5-TiO2 system. The TiO2 rutile phase has been obeserved for sample 5% ZrO2-TiO2, while the SiO2 phase is amorphous and ZrO2 phase was not detected.- Analysis by nitrogen adsorption, gave the sorting of these systems according to their specific surface areas as follows: SiO2-TiO2 > ZrO2-TiO2 > TiO2-V2O5- The FTIR analysis of in situ pyridine adsorption showed that all three systems display Lewis acid sites, whereassample 15% V2O5-TiO2 present Bronsted sites too.We studied the effect of different reaction parameters in the oxidation of cyclohexene. The results of the catalytic tests show that:- The best results are obtained for V2O5-TiO2 system.- The best solvents are heptane and acetonitrile which give good catalytic activity and high epoxide selectivity.- The epoxidation reaction of cyclohexene is a second-order reaction.- The catalyst 20%V2O5-TiO2 is stable during the catalytic reaction and suitable for recycling.POITIERS-SCD-Bib. électronique (861949901) / SudocSudocFranceF

Investigation of platinum species in different three-way catalysts

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Ethylcyclopentane ring opening reaction over PtGe/Al2O3 catalysts prepared by controlled surface reaction

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