SYNTHESE DE MATERIAUX DE TYPE HYDROTALCITE Mg-X

SYNTHESE DE MATERIAUX DE TYPE HYDROTALCITE Mg-X-HDL
ET Cu-X-HDL (X : Al, Fe, Cr) .APPLICATION DANS LA REACTION
D’HYDROGENATION DU BENZALDEHYDE.
Melle ZAZOUA Hanene
Résumé de mémoire de Magister en chimie
(2010)
Directeur de thèse : Mr SAADI Adel, Maître de Conférences
Laboratoire de Chimie de Gaz Naturel, Faculté de Chimie, U.S.T.H.B
L’hydrogénation sélective des aldéhydes aromatiques en alcools insaturés correspondants est une
réaction d’une grande importance industrielle. L’alcool benzylique, produit issu à partir de
l’hydrogénation directe du benzaldéhyde utilisé comme flaveur dans les aliments, antimicrobien dans
les préparations pharmaceutique, composant de synthèse organique, composant de parfum,
préservateur, solvant et agent réducteur de la viscosité dans plusieurs cosmétiques.
Au cours de l’étude présentée, nous nous sommes consacrés à l’étude de la réaction
d’hydrogénation en phase gazeuse du benzaldéhyde sur des catalyseurs bimétalliques de type
hydrotalcite calcinés et non calcinés Mg-M-HDL et Cu-M-HDL (M=Al, Fe, Cr). Les hydrotalcites
étudiés ont été préparés par la méthode de co-précipitation à PH constant (PH≈10), avec un rapport
molaire M+2/M+3=2.
Pour la caractérisation des catalyseurs, nous avons eu recours à un certains nombre de
techniques physico-chimiques d’analyses permettant la connaissance de la morphologie, des propriétés
de surface et du cœur des solides catalytiques telles que : l’analyse chimique élémentaire par
absorption atomique, la mesure de la surface spécifique des catalyseurs par la méthode BET, la
diffraction des rayons X (DRX) et la spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier.
L’étude des propriétés catalytiques de ces solides sur la réaction d’hydrogénation du
benzaldéhyde a été réalisée en régime dynamique sous un flux d’hydrogène (débit= 1l.h -1) dans un
domaine de température de la réaction variant entre 80 et 200°C. Les résultats obtenus ont révélé,
qu’en plus de la formation de l’alcool benzylique, l’apparition du toluène et du benzène. Nous avons
également montrés que les activités les plus importantes sont obtenues sur la série du cuivre calciné et
non calciné et les sélectivités les plus marquantes en alcool benzylique sont obtenues sur la série de
magnésium calciné et non calciné. La calcination des catalyseurs entraîne une augmentation de
l’activité catalytique sans affectée le rendement en alcool benzylique.
Enfin, l’étude de l’influence du mode de prétraitement des catalyseurs sous un flux réducteur
(hydrogène) ou neutre (azote), nous a permis de supposer les deux type de mécanisme responsable de
la formation de l’alcool benzylique : la dismutation de Cannizzaro qui nécessite la présence des
groupements hydroxyles basique de surface et l’hydrogénation directe avec intervention des espèces
de surface provenant de la dissociation du dihydrogène moléculaire.
INTRODUCTION
Les aldéhydes aromatiques (benzaldéhyde, vanilline, cinnamaldéhyde, citral………)
sont des produits indispensables pour la synthèse d’intermédiaires ou de produits finis à haute
valeur ajoutée, notamment dans les industries pharmaceutique, alimentaire et de la
parfumerie. L’hydrogénation sélective des aldéhydes aromatiques en alcools correspondants
est une réaction d’une grande importance industrielle puisque ces produits servent à la
fabrication des détergents liquides, des produits cosmétiques et pharmaceutiques [1].
L’alcool benzylique est produit industriellement par hydrolyse du chlorure de benzyle,
par oxydation du toluène ou par hydrogénation du benzaldéhyde. Il est présent
naturellement dans plusieurs végétaux et aliments. Il est utilisé notamment comme flaveur
dans les aliments, antimicrobien dans les préparations pharmaceutiques, intermédiaire de
synthèse organique, composant de parfum, préservateur, solvant et agent réducteur de la
viscosité dans plusieurs cosmétiques [2].
En catalyse hétérogène, les sélectivités en produits de réaction obtenues lors de la
réaction d’hydrogénation du benzaldéhyde dépendent principalement de la nature des
catalyseurs utilisés, des conditions expérimentales [3,4], de la nature du couple acido-basique,
de la réductibilité des catalyseurs [5,6], du support utilisé [7] et du prétraitement [8].
Vannice et Poondi [6] ont montré que l’hydrogénation du benzaldéhyde sur des
catalyseurs à base de platine supporté dans un domaine de température 60-220 °C conduit à la
formation de l’alcool benzylique comme produit principal, et que l’augmentation de la
température de la réaction favorise la formation du toluène et du benzène. Ils ont également
montré que l’hydrogénation de l’alcool benzylique sur les mêmes catalyseurs et sous
différentes conditions réactionnelles permet d’obtenir seulement du toluène qui est issu par
une réaction d’hydrogénolyse de la liaison C=O du benzaldéhyde et non à partir de l’alcool
benzylique.
CHO
CH2OH
CH3
H2
+
+
CO
H2
H2
+
H2O
Dans une autre étude liée à la transformation du benzaldéhyde sur les alcalino-terreux
(MgO, CaO, SrO, BaO) qui conduit à la formation de l’alcool benzylique, du toluène et du
benzène [9], les auteurs ont montré que :
Sous atmosphère neutre (azote), la dismutation du benzaldéhyde ne se produit que sur
les oxydes possédant des hydroxyles basiques forts. Seulement MgO produit sélectivement
l’alcool benzylique, les autres oxydes alcalino-terreux sont très productifs en toluène et en
benzène à une température de réaction élevée. Le mécanisme suggéré pour la réduction du
benzaldéhyde à l’alcool benzylique est que les groupements hydroxyles sont consommés au
cours de la réaction de transformation et seules les conversions initiales peuvent rendre
compte du nombre de sites actifs présents initialement sur la surface du catalyseur, la
disparition des groupements hydroxyles les plus basiques accompagne la formation de
benzoate de surface selon un mécanise type Cannizzaro :
Sous hydrogène, la réduction du benzaldéhyde en alcool benzylique ne se produit que
sur les oxydes activant la dissociation de l’hydrogène moléculaire en surface (CaO, SrO,
BaO). Cependant, l’hydrogénation directe de la fonction carbonyle apparaît comme étant le
chemin réactionnel le plus probable pour expliquer la formation d’alcool benzylique.
En général, les catalyseurs bimétalliques trouvent une vaste application dans le
domaine de la chimie fine, en offrant une meilleure activité catalytique, une bonne sélectivité
et durée de vie. Parmi ces catalyseurs, on trouve les hydroxydes doubles lamellaires (HDL),
appelés
aussi
argiles
anioniques
qui
s’apparentent
à
l’hydrotalcite
naturelle
Mg6Al2(OH)16(CO3).4H2O. Ces matériaux composés de feuillets empilés, selon une structure
de type brucite Mg(OH)2, dans laquelle les cations divalents sont placés au centre d’octaèdres
d’ions hydroxydes (OH-) et les unités octaédriques forment un nombre infini de feuilles en
partageant leurs bords, les feuilles empilant l’un sur les autres par l’intermédiaire des liens
hydrogéné [10,11].
I- PARTIE EXPERIMENTALE
I-1- Synthèse des catalyseurs
La performance des catalyseurs est fortement liée aux conditions de leurs préparations,
dont la température, la vitesse d’addition des réactifs, la concentration des solutions, la nature
des anions intercalés, le pH des solutions et le rapport molaire (M2+/M3+).
La technique de préparation des hydroxydes doubles lamellaires la plus utilisée est la
méthode de co-précipitation. Cette méthode consiste à précipiter simultanément au moins
deux éléments au sein d’une solution généralement aqueuse. Le premier élément doit être
bivalent (M+2) et le second un élément trivalent (M+3), il faut d’abord choisir le rapport
molaire (X) entre les deux métaux qui coexisteront dans la structure du composé final.
Les solides Mg-M-HDL et Cu-M-HDL (M=Al,Cr,Fe) ont été préparés par la méthode de
co-précipitation à pH constant (pH ≈10)[12], qui consiste à mélanger deux solutions :

Une solution (A) : contient un mélange de sels de nitrates d’un métal bivalent M(II)
(NO3).6H2O (M=Mg, Cu) et de sels de nitrates d’un métal trivalent : M(III)
(NO3).9H2O (M=Al, Fe, Cu), définie par un rapport molaire M(II) / M(III) égale à 2,
dissous dans 50 ml d’eau bidistillée.

Une solution (B) : contenant de carbonates de sodium (Na2CO3) et d’hydroxydes de
sodium (NaOH) dissous dans 50 ml d’eau bidistillée.
Le mélange ainsi obtenu est ajouté pendant une période de temps d’environ 90 minutes à
température ambiante sous une forte agitation mécanique. Lorsque la réaction de précipitation
est achevée, le gel résultant est mis à reflux à 60-70°C pendant 15 heures afin de permettre la
croissance des cristaux.
Une fois le traitement thermique terminé, le produit est filtré puis lavé plusieurs fois avec
l’eau bidistillée jusqu’à l’élimination complète des ions excédentaires sur le solide (NO3-,
Na+, etc..) puis sécher à l’étuve à (70°C) durant une nuit, le produit obtenu est sous forme
d’un solide frittable, qui doit être broyer dans un mortier d’agate, ce qui donne une poudre
très fine ressemblant au talc. Enfin la calcination des catalyseurs a été effectuée à 600°C dans
un four avec une entrée d’air, pendant quatre heures, et une montée en température de
5°C/min.
I-2- Caractérisations physico-chimiques des catalyseurs :
De nombreuses techniques de caractérisation permettant la connaissance de la
morphologie, des propriétés de surface et du cœur des solides catalytiques ont été développées
pour tenter d’expliquer les changements d’activités et des sélectivités des catalyseurs. Pour
notre travail, nous avons eu recours à un certains nombre de techniques physico-chimiques
d’analyses telles que : l’analyse chimique élémentaire par absorption atomique (AAS), la
mesure de la surface spécifique des catalyseurs par la méthode BET, la diffraction des rayons
X (DRX) et la spectroscopie infrarouge à transformée de fourrier (IRTF).
I-2-1- Analyse chimique par absorption atomique
Cette méthode de dosage permet de déterminer les teneurs massiques en éléments dans
les matériaux et de proposer une formulation aux catalyseurs. Les résultats regroupés dans le
tableau-1 montrent que les rapports molaires M2+/M3+ des matériaux, sont en bon accord avec
ceux calculés compte tenu des concentrations initiales en sels (rapport théorique M2+ /M3+
=2). D’autre part, les valeurs de «X»
obtenues
(comprises entre 0.27 et 0.37) sont
relativement proches aux valeurs optimales d’une bonne cristallisation de la structure
hydrotalcite [10-13].
Tableau -1 : Analyse chimique par absorption atomique.
Rapport
Rapport
M2+ M3+ théorique expérimental
x
Formules chimiques
2+
3+
2+
3+
M /M
M /M
3+
Al
2
1,96
0,270 Mg0,530Al0,270 (OH)2 (CO3)0,135,0,71H2O
2+
3+
Mg
Cr
2
2,02
0,305 Mg0,615Cr0,305 (OH)2 (CO3)0,173,0,84H2O
3+
Fe
2
2,03
0,330 Mg0,670Fe0,330 (OH)2(CO3)0,165,0,80H2O
3+
Al
2
2,27
0,305
Cu0,694Al0,305 (OH)2
2+
Cu
(CO3)0,173,0,841H2O
3+
Cr
2
2,49
0,286 Cu0,714Cr0,286 (OH)2 (CO3)0,143,0,70H2O
3+
Fe
2
2,01
0,357
Cu0,643Fe0,357 (OH)2(CO3)0,143,0,80H2O
I-2-2- Détermination des aires spécifiques par la méthode BET
La surface spécifique représente la surface accessible par unité de masse, elle correspond
à la somme de la surface interne des pores et de la surface externe des grains. La surface
d’une poudre peut être déterminée à partir des isothermes d’adsorption de l’azote.
Les résultats rapportés par le tableau-2 révèlent que la surface spécifique des
hydrotalcites non calcinés varie entre 50 et 70 m2/g pour la série Mg et entre 30 et 40 m2/g
pour la série Cu. D’autre par, la calcination des catalyseurs conduit à une augmentation
considérable des aires spécifiques. Pour les hydrotalcites au magnésium, les surfaces varient
entre 110 et 120 m2/g comparativement aux hydrotalcites au cuivre (70-80 m2/g). Ce résultat
peut être expliqué par le fait que durant l’étape de calcination les solides subissent des
phénomènes de déshydroxylation, de déshydratation et de décarboxylation de la structure.
Tableau -2 : Surface spécifique des hydrotalcites non calcinés et calcinés.
Catalyseurs
Mg-Al-HDL
SBET des non
calcinés (m2/g)
68
Volume total poreux
non calcinés (cm3/g)
0,369
SBET des calcinés à
600°C m2/g
117
Mg-Cr-HDL
65
0,337
112
Mg-Fe-HDL
59
0,236
110
Cu-Al-HDL
38
0, 189
79
Cu-Cr-HDL
36
0,112
81
Cu-Fe-HDL
33
0,103
75
I-2-3- Diffraction des rayons X (DRX)
La diffraction des rayons X permet d’identifier la nature des phases cristallines et les
paramètres de la maille élémentaire d’un solide. Dans notre cas, cette technique permet
d’avoir des renseignements sur le feuillet et sur l’espace interfeuillet.
Les diffractogrammes des différents échantillons non calcinés sont représentés sur la
figure-1. L’allure générale des spectres est typique des composés de type hydrotalcite [14,15].
En effet, cette caractéristique est représentée par l’existence des pics intenses et symétriques
aux faibles valeurs de 2θ et des pics moins intenses et généralement asymétriques aux valeurs
angulaires plus élevées.
Le premier pic situé à 2θ≈ 11° a été indexé comme étant (003) et correspond à d003≈
7,8A° selon la loi de Bragg. Cette réflexion de base correspond à l’espace interfeuillet, elle
permet de calculer le paramètre c de la maille.
La réflexion intense aux enivrons de 2θ≈ 60° a été indexé comme étant (110) et
correspond à d110≈ 1.54A°. Cette réflexion est indépendante du mode d’empilement des
couches constituant l’hydroxyde lamellaire. En effet, la distance inter-réticulaire de la raie
(110) représente la moitié de la distance métal-métal dans le feuillet.
(003)
600
400
(003)
300
(006)
400
(012)
(015)
200
(018)
Intensité (u,a)
Intensité (u.a)
500
(110)(113)
(006)
(012) (015)
300
(018)
200
Cu-Al-HDLnc
Mg-Cr-HDLnc
100
Mg-Fe-HDLnc
(110)(113)
100
Cu-Fe-HDLnc
0
0
Mg-Al-HDLnc
10
20
30
40
2Theta(°)
50
60
Cu-Cr-HDLnc
70
10
20
30
40
50
60
70
2Theta(°)
Figure -1 : Diffractogrammes des hydrotalcites des deux sériés Mg et Cu non calcinés.
On note sur les diffractogrammes de RX des hydrotalcites calcinés (figures-2), la
disparition des différents pics caractéristiques de la structure hydrotalcite. Ce dernier s’est
totalement décomposé pour former les oxydes métalliques.
Figure -2 : Diffractogrammes des hydrotalcites des deux sériés Mg et Cu calcinés.
I-2-4- Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IR)
La spectroscopie infrarouge est une méthode spectrale couramment utilisée en catalyse,
elle permet de caractériser ou d’identifier les fonctions d’un produit catalytique et de vérifier
sa pureté par absence de bandes caractéristiques d’un composé étranger. Dans le cas des
hydrotalcites, cette technique permet de détecter la présence d’anions carbonate indésirables,
via la bande de vibration caractéristique ν3(CO3) aux alentours de 1360 cm-1 [16].
Les spectres infrarouges des échantillons non calcinés présentés sur la figure-3. L’allure
des spectres est similaire à celle des hydroxydes doubles lamellaires contenant des anions
carbonates intercalés, les bandes d’absorption de nos échantillons sont les suivantes :
1049
2924
Cu-Al-HDL nc
Cu-Cr-HDL nc
Cu-Fe-HDL nc
556
Transmittance
Transmittance
Mg-Al-HDL nc
Mg-Cr-HDL nc
Mg-Fe-HDL nc
1638
1638
2924
1049
533
3440
3440
1686
1386
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
-1
Nombre d'onde (cm )
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
-1
Nombre d'onde (cm )
Figure -3 : Spectres IR des échantillons des deux séries Mg et Cu non calcinés

Une large bande aux environs de 3400 cm-1 qui correspond à la vibration d’élongation
des groupements hydroxydes lamellaires liés aux différents métaux [16].

Une petite bande de vibration observée au voisinage de 3000 cm-1 qui correspond à
l’élongation des molécules d’eau liées aux anions carbonates [10,17].

Une bande de vibration observée au voisinage de 1630 cm-1 peut être attribuée à la
déformation des molécules d’eau intercalées [10,17].

Une bande de vibration observée au voisinage de 1380 cm-1 qui correspond à
l’élongation antisymétrique des carbonates interlamellaires (CO3-2) [10,17].
La figure-4 représente les spectres IR des hydrotalcites calcinés à 600°C. L’analyse des
profils révèle une diminution sensible de l’intensité des bandes apparaissant aux environs de
3400 cm-1 et 1630 cm-1 qui correspond à une déshydroxylation et une déshydratation des
catalyseurs ainsi que la disparition des pics aux environs de 3000 cm-1 et 1000 cm-1 liée
probablement à une décarboxylation de la surface. Ce phénomène peut conduire à la
diminution de la distance interlamellaire.
835
1638
2924
Cu-Al-HDL calciné
Cu-Cr-HDL calciné
Cu-Fe-HDL calciné
590
Transmittance
Transmittance
Mg-Al-HDL calciné
Mg-Cr-HDL calciné
Mg-Fe-HDL calciné
1049
2924
3440
1638
1386
1386
4000
3500
580
3440
3000
2500
2000
1500
1000
500
-1
Nombre d'onde (cm )
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
-1
Nombre d'onde (cm )
Figure- 4 : Spectres IR des échantillons des deux séries Mg et Cu calcinés.
II- REDUCTION DU BENZALDEHYDE
La réaction de transformation du benzaldéhyde sur les catalyseurs hydrotalcite non
calcinés et calcinés produit de l’alcool benzylique, du toluène et du benzène. Selon les
conditions expérimentales choisies, nous n’observons pas la réduction du cycle aromatique
de l’aldéhyde benzylique.
II-1- Test catalytique
Les propriétés catalytiques de nos catalyseurs ont été déterminées en réaction
d’hydrogénation du benzaldéhyde en phase gazeuse et à pression atmosphérique. Cette
réaction a été réalisée en utilisant un montage fonctionnant en régime dynamique.
Avant chaque réaction, les solides catalytiques subissent un prétraitement sous
atmosphère hydrogène ou azote. Les conditions du prétraitement sont comparables pour tous
les catalyseurs. La programmation de température utilisée est la même quelque soit le gaz de
prétraitement (hydrogène ou azote). Elle comporte une montée en température (β=4°C/min)
de l’ambiante jusqu’à 350°C suivie d’un palier isotherme de 2 heures. Le débit du gaz vecteur
de prétraitement est maintenu constant (1 l.h-1) et la masse du catalyseur est égale à 0.1g.
Une fois le catalyseur prétraité dans les conditions expérimentales préalablement citées
dans le paragraphe précédent, le réactif est entraîné par l’azote avec un débit de 2 l.h -1 sous
une pression fixe PO obtenue en traversant un saturateur maintenu à une température constante
(50°C). La température de la réaction varie entre 80 et 200°C. Les canalisations sont
suffisamment chauffées à l’aide des cordons chauffants pour éviter la condensation du réactif
et des produits formés.
500
Après l’étape du prétraitement soit réducteur en présence d’hydrogène (noté R) soit
neutre en présence d’azote (noté N), le catalyseur est porté à la température de la réaction. Le
domaine de température étant fixé entre 80°C et 200°C. Le mélange réactionnel
benzaldéhyde/H2 (mode R-R) ou benzaldéhyde/N2 (mode N-N) est envoyé vers le réacteur
puis vers l’analyse chromatographique CPG-FID (R-R : pré-réduction sous hydrogène réaction sous flux d’hydrogène). Les chromatogrammes obtenus nous permettent de calculer
le taux de transformation globale (TTG) et les sélectivités en produits (Seli).
II-2- Mise en régime des matériaux catalytiques
Nous avons suivi l’évolution de la réaction de réduction du benzaldéhyde en fonction
du temps de travail sur les catalyseurs calcinés et non calcinés à des températures variables.
La température de la réaction est maintenue constante toute au long de la manipulation
jusqu’à atteindre ce qu’on appel le régime stationnaire. Durant cette étape de la réaction, les
catalyseurs deviennent stables grâce à l’équilibre entre la vitesse d’adsorption et de désorption
du réactif et des produits de la réaction.
II-2-1- Catalyseurs hydrotalcite non calcinés
L’évolution de la réaction d’hydrogénation du benzaldéhyde au cours du temps de travail
est obtenue sur deux séries d’hydrotalcite non calcinées Mg-M-HDLnc et Cu-M-HDLnc (M :
Al, Fe, Cr), les résultats regroupés dans la figure-5 révèlent que :

Les catalyseurs Mg-Al-HDLNC, Mg-Fe-HDLnc et Mg-Cr-HDLnc sont dans l’ensemble
stables et l’état stationnaire est atteint dès le début de la réaction.

A basse température de la réaction, les catalyseurs
Mg-Cr-HDLnc et Mg-Al-HDLnc
subissent une faible désactivation au début de la réaction puis se stabilise après deux heures
de travail, le siège de la réaction est purement cinétique et le phénomène de désactivation
peut s’expliquer par le fait que l’équilibre de la vitesse d’adsorption-désorption dépend du
temps de travail.

A haute température de la réaction (200°C), un phénomène assez particulier est obtenu sur
les catalyseurs Mg-Fe-HDLnc et Mg-Al-HDLnc. La conversion du benzaldéhyde tend à
augmenter au début de la réaction pour atteindre un maximum puis les solides subissent une
désactivation plus ou moins importante et deviennent stables au bout de 3 heures environs.

Les catalyseurs de la série du cuivre sont stable et plus actif que celle du magnésium et le
régime stationnaire est obtenu dés le début de la réaction.

Les solides Cu-Fe-HDLnc et Cu-Al-HDLnc subissent une faible désactivation dans tout le
domaine de température étudié pour atteindre l’état stationnaire au bout d’une heure de
réaction. Le solide Cu-Cr-HDLnc subit une faible activation au début de la réaction avant
d’atteindre son régime. La faible augmentation de la conversion pourrait être liée à la
présence des sites actifs de nature différente.
1,4
25
1,2
80°C
100°C
15
120°C
10
150°C
35
1
30
80°C
100°C
25
100°C
120°C
0,8
150°C
200°C
0,6
0,2
5
30
60
90
120
150
180
210
30
60
Temps (minutes)
210
240
10
5
0
60
90
120
150
180
60
90
120
150
180
80
80°C
100°C
60
120°C
150°C
40
200°C
210
240
80°C
60
100°C
120°C
40
150°C
200°C
0
10
30
60
90
120
150
180
210
Temps (minutes)
10
30
60
90
120
150
180
Temps (minutes)
Figure-5 : Evolution de la conversion du benzaldéhyde en fonction du temps de travail :
séries Mg-M-HDLnc et Cu-M-HDLnc (M=Al ; Cr ; Fe) non calcinées.
II-2-2- Catalyseurs hydrotalcite calcinés
Pour la plupart des catalyseurs hydrotalcite calcinés à 600°C, les résultats rapportés dans
la figure-6 montrent que le régime stationnaire est généralement atteint au bout de deux
heures de réaction. Les solides calcinés restent stables durant toute la réaction dans le
domaine de la température étudié :
Concernant la série du magnésium, le catalyseur Mg-Al-HDLC600 est le plus stable
avec des conversions variant entre 5% et 30% tandis que le rendement ne dépasse pas
4% sur les solides Mg-Fe-HDLC600 et Mg-Cr-HDLC600.

240
80
20
Temps (minutes)

210
Cu-Al-HDLNC
0
30
30
100
20
10
10
Cu-Cr-HDLNC
Conversion (%)
15
180
100
80°C
100°C
120°C
150°C
200°C
20
90
120
150
Temps (minutes)
Temps (minutes)
Cu-Fe-HDLNC
25
200°C
0
10
240
Conversion (%)
10
150°C
15
10
0
0
120°C
20
0,4
200°C
5
Conversion (%)
80°C
Conversion (%)
30
20
Mg-Al-HDLNC
Mg-Cr-HDLNC
Conversion (%)
Conversion (%)
Mg-Fe-HDLNC
La série du cuivre est également stable mais beaucoup plus active comparativement
aux solides à base de magnésium.
210
240
Mg-Fe-HDLC600
Mg-Cr-HDLC600
8
80°C
5
100°C
120°C
4
150°C
3
200°C
2
6
80°C
100°C
50
120°C
150°C
40
Conversion (%)
6
Conversion (%)
7
200°C
4
2
0
30
60
90
120
150
180
210
240
30
20
0
0
10
80°C
100°C
120°C
150°C
200°C
10
1
10
30
60
90
Temps (minutes)
120
150
180
210
10
240
30
60
90
Cu-Fe-HDLC600
120
150
180
210
240
Temps (minutes)
Temps (minutes)
Cu-Cr-HDLC600
Cu-Al -HDLC600
100
100
80
80
80°C
60
Conversion (%)
Conversion (%)
Conversion (%)
Mg-Al-HDLC600
100°C
120°C
40
150°C
200°C
80°C
60
100°C
120°C
40
150°C
200°C
20
20
0
0
10
30
60
90
120
150
180
210
240
Temps (minutes)
10
30
60
90
120
150
180
210
Temps (minutes)
Figure-6 : Evolution de la conversion du benzaldéhyde en fonction du temps de travail :
séries Mg-M-HDLnc et Cu-M-HDLnc (M=Al ; Cr ; Fe) calcinées.
II-3- Evolution de la réaction en fonction de la température
L’étude de l’influence de la température de la réaction sur les propriétés catalytiques
est réalisée par une méthode dite « créneaux » afin d’estimer à la fois l’effet des variables
opératoires et la stabilité des solides étudiés. Les activités et les sélectivités obtenues sont
étudiées en fonction de la température dans l’ordre suivant : 200°C, 120°C, 150°C, 80°C,
100°C.
II-3-1- Catalyseurs hydrotalcite non calcinés
Les résultats illustrés dans la figure-7 montrent que l’activité des catalyseurs croit avec la
température de réaction pour atteindre à 200°C des valeurs maximales. Des activités
importantes sont obtenues entre 120°C et 200°C sur les catalyseurs Cu-Cr-HDLnc et Cu-AlHDLnc. Sur les catalyseurs Mg-M-HDLnc, les conversions sont moins importantes dans le
domaine de température 80-200°C.
240
100
10
80
Conversion (%)
Conversion (%)
8
Mg-Al-HDL (NC)
6
Mg-Cr-HDL (NC)
Mg-Fe-HDL (NC)
4
60
Cu-Al-HDL (NC)
Cu-Cr-HDL (NC)
40
Cu-Fe-HDL (NC)
20
2
0
0
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
80°C
200°C
100°C
120°C
150°C
200°C
Température
Figure -7 : Evolution de la conversion du benzaldéhyde en fonction de la température de
la réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLnc et Mg-M-HDLnc
(M = Al ; Cr ; Fe)
L’évolution du taux de transformation en produits de réaction (Fig-8) montre
que l’alcool benzylique est formé dans tout le domaine de température étudié alors que le
toluène et le benzène se forment préférentiellement à plus haute température de réaction :

A l’exception de l’hydrotalcite Cu-Fe-HDLnc, l’alcool benzylique est produit
sélectivement sur tous les catalyseurs non calcinés. A basse température de réaction
(80°C), l’alcool apparaît comme le seul produit de la réaction d’hydrogénation du
benzaldéhyde avec une sélectivité de 100% sur toute la série Mg-M-HDLnc et sur le
catalyseur Cu-Cr-HDLnc, l’augmentation de la température conduit généralement à une
diminution voir disparition de ce produit, ce qui n’est pas le cas avec certains
catalyseurs.
100
100
Cu-Al-HDL (NC)
Cu-Cr-HDL (NC)
80
Sélectivité %
Sélectivité %
Cu-Fe-HDL (NC)
80
Mg-Al-HDL (NC)
Mg-Cr-HDL (NC)
60
60
40
Mg-Fe-HDL (NC)
20
0
40
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
200°C
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
200°C
Figure -8 : Evolution de la sélectivité en alcool benzylique en fonction de la température
de la réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLnc et Mg-M-HDLnc
(M = Al ; Cr ; Fe)

Le toluène (Fig-9) est sélectivement obtenu sur toute la série d’hydrotalcite à base de
cuivre et seulement sur Mg-Fe-HDLnc pour la série à base de magnésium. L’analyse des
résultats obtenus révèle que l’augmentation de la température de la réaction favorise
40
120
35
100
Sélectivité %
30
25
20
15
Mg-Al-HDL (NC)
10
Mg-Fe-HDL (NC)
Mg-Cr-HDL (NC)
Cu-Al-HDL (NC)
Cu-Cr-HDL (NC)
Cu-Fe-HDL (NC)
80
60
40
20
5
0
0
80°C
100°C
120°C
150°C
80°C
200°C
100°C
120°C
150°C
200°C
Température
Température
Figure -9 : Evolution de la sélectivité en toluène en fonction de la température de la
réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLnc et Mg-M-HDLnc
(M = Al ; Cr ; Fe)

Le benzène (Fig-10) est obtenu sur les solides les moins actifs. En effet, il apparaît dès
80°C sur les solides Cu-Fe (88%), à 120°C sur Mg-Al et à 200°C sur Mg-Fe. On
notera l’inexistence de ce produit sur le reste des solides catalytiques
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
100
Mg-Al-HDL (NC)
80
Sélectivité %
Sélectivité %
Sélectivité %
l’apparition de ce produit seulement si la conversion du benzaldéhyde est élevée.
Mg-Cr-HDL (NC)
Mg-Fe-HDL (NC)
60
Cu-Al-HDL (NC)
Cu-Cr-HDL (NC)
40
Cu-Fe-HDL (NC)
20
0
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
200°C
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
200°C
Figure -10 : Evolution de la sélectivité en benzène en fonction de la température de la
réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLnc et Mg-M-HDLnc
(M = Al ; Cr ; Fe).
II-3-2- Catalyseurs hydrotalcite calcinés
Dans les mêmes conditions expérimentales, les résultats rassemblés dans la figure-11
montrent que la réactivité des catalyseurs calcinés croit avec la température de la réaction et
atteint son maximum à 200°C. Des conversions importantes sont apparut sur les hydrotalcites
à base de cuivre.
25
100
Cu-Al-HDL (C-600)
80
Mg-Al-HDL (C-600)
Mg-Cr-HDL (C-600)
Conversion (%)
Conversion (%)
20
Mg-Fe-HDL (C-600)
15
10
Cu-Cr-HDL (C-600)
Cu-Fe-HDL (C-600)
60
40
20
5
0
0
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
80°C
200°C
100°C
120°C
150°C
200°C
Température
Figure -11 : Evolution de la conversion du benzaldéhyde en fonction de la température
de la réaction sur les catalyseurs calcinés de Cu-M-HDLC600 et Mg-M-HDLC600 (M=Al ;
Cr ; Fe).
L’évolution de la sélectivité en produits de réaction obtenue sur les catalyseurs hydrotalcites
montre que :

Dans tout le domaine de la température étudié (figure-12), l’alcool benzylique apparaît
sur les deux séries de catalyseurs à base de magnésium et de cuivre. L’augmentation de la
température de réaction entraîne une diminution plus ou moins importante de la
100
100
80
80
Sélectivité %
Sélectivité %
sélectivité.
60
Cu-Al-HDL (C-600)
40
Cu-Cr-HDL (C-600)
Cu-Fe-HDL (C-600)
20
60
Mg-Al-HDL (C-600)
Mg-Cr-HDL (C-600)
40
Mg-Fe-HDL (C-600)
20
0
0
80°C
100°C
120°C
Température
150°C
200°C
80°C
100°C
120°C
150°C
200°C
Température
Figure -12 : Evolution de la sélectivité en alcool benzylique en fonction de la température
de la réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLC600 et Mg-M-HDLC600
(M = Al ; Cr ; Fe).
Le toluène (Fig-13) est pratiquement inexistant sur la série à base de magnésium Mg-MHDLC600 tandis qu’il apparaît sur les hydrotalcites à base de cuivre, l’augmentation de la
température entraîne l’apparition et l’accroissement de la sélectivité du toluène pour
atteindre, à 200°C, des valeurs maximales sur Cu-Al (96.6%), Cu-Cr (98.8%) et Cu-Fe
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
100
80
Sélectivité %
Sélectivité %
(67.2%).
Mg-Al-HDL (C-600)
Mg-Cr-HDL (C-600)
Mg-Fe-HDL (C-600)
Cu-Al-HDL (C-600)
60
Cu-Cr-HDL (C-600)
Cu-Fe-HDL (C-600)
40
20
0
80°C
100°C
120°C
150°C
Température
200°C
80°C
100°C
120°C
150°C
200°C
Température
Figure -13 : Evolution de la sélectivité en toluène en fonction de la température de la
réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLC600 et Mg-M-HDLC600
(M = Al ; Cr ; Fe).

Le benzène apparaît seulement entre 120°C et 200°C sur les catalyseurs les moins
actifs Mg-M-HDLC600 et l’augmentation de la température conduit à l’accroissement
de la sélectivité (Fig-14). Par contre, aucune trace de ce produit n’est obtenue sur les
hydrtalcites à base de cuivre.
0,5
70
60
0,4
50
40
Mg-Al-HDL (C-600)
30
Mg-Cr-HDL (C-600)
20
Mg-Fe-HDL (C-600)
Sélectivité %
Sélectivité %

Cu-Al-HDL (C-600)
0,3
Cu-Cr-HDL (C-600)
0,2
Cu-Fe-HDL (C-600)
0,1
10
0
0
80°C
100°C
120°C
150°C
Température
200°C
80°C
100°C
120°C
150°C
Température
Figure -14 : Evolution de la sélectivité en benzène en fonction de la température de la
réaction sur les catalyseurs non calcinés de Cu-M-HDLC600 et Mg-M-HDLC600
(M = Al ; Cr ; Fe)
200°C
II-4- Effet de la calcination
Les résultats regroupés dans le tableau-3 montrent que l’étape de la calcination joue un
rôle très important qui peut influer sur les performances catalytiques. On effet, l’analyse des
résultats fait apparaître un accroissement plus au moins important de la conversion du
benzaldéhyde sur l’ensemble des solides étudiés. Tandis que l’étape de la calcination n’a pas
beaucoup affectée le rendement en alcool benzylique.
(Sélectivité en alcool %)
(Sélectivité en alcool %)
Conversion%
Conversion%
Tableau -3 : Etude comparative de la conversion du benzaldéhyde (sélectivité en alcool
benzylique) sur des hydrotalcites non calcinées et calcinées.
T Réaction °C
80
100
120
150
200
NC : Non calciné
Mg-Al (NC)
0,3 (81,3* )
0,3 ( 100)
1,4 (96 )
2,2 (94 )
7,6 (93,0 )
Mg-Al (C)
1,2 (100)
2,2 (100)
3,6 (100)
6,4 (100)
20,7 (100)
Mg-Cr (NC)
0,2 (100)
0,3 (100)
0,30 (100)
0,20 (100)
0,4 (100)
Mg-Cr (C)
2,3 (100)
1,9 (100)
3,3 (100)
2,4 (100)
2,2 (79,2)
Mg-Fe (NC)
1,0 (100)
1,2 (100)
1,40 (100)
1,30 (100)
9,4 (54,0)
Mg-Fe (C)
0,3 (100)
0,4 (100)
0,4 (100)
0,8 (63,5)
1,1 (39,4)
Cu-Al (NC)
0,4 (32,1)
0,3 (50,6)
2,9 (81,2)
9,8 (59,5)
90,0 (36,0)
Cu-Al (C)
1,3 (100)
2,4 (100)
6,6 (99,2)
97,6(46,3)
98,3 (3,4)
Cu-Cr (NC)
1,6 (100)
42,0(93,3)
98,0(16,5)
100 (4,7)
100 (0)
Cu-Cr (C)
0,7 (100)
3,3 (100)
88,5(89,6)
99,3 (3,0)
98,8 (1,1)
Cu-Fe (NC)
6,6 (0)
4,8 (0)
6,2 (0)
11,0 (0)
7,4 (0)
Cu-Fe (C)
29 (100)
33,5 (100)
91,5(93,9)
94 (77,0)
87,8 (32,8)
; C : Calciné
;
* Sélectivité en alcool benzylique.
II-5- Influence de la nature du métal
II-5-1-Influence des Métaux bivalents et trivalents
Dans cette partie, nous avons tenté d’étudier l’influence des métaux bivalents et
trivalents sélectionnés pour la préparation des hydrotalcites calcinés sur les propriétés
catalytiques (tableau- 4 et 5) :

le cuivre associé aux éléments trivalents conduit à des résultats plus intéressants que les
hydrotalcites à base de magnésium et que l’écart de la conversion devient plus important
avec l’augmentation de la température de la réaction. A l’inverse de la sélectivité, le
magnésium est plus favorable à la formation de l’alcool benzylique que le cuivre.

l’association des ions trivalents Al3+, Cr3+, Fe3+ à l’ion bivalent Cu2+ conduit à des
conversions importantes du benzaldéhyde comparativement aux ions trivalents associés à
l’ion Mg2+.
Tableau -4 : Influence des métaux bivalents (Mg2+ et Cu2+) sur les propriétés
catalytiques.
Conversion % (Sélectivité en Alcool %)
T (°C)
Mg-Al
Cu-Al
Mg-Cr
Cu-Cr
Mg-Fe
Cu-Fe
80
1,2 (100)
1,3 (100)
2,3 (100)
0,7 (100)
0,3 (100)
29 (100)
100
2,2 (100)
2,4 (100)
1,9 (100)
3,3 (100)
0,4 (100)
33,5 (100)
120
3,6 (100)
6,6 (99,2)
3,3 (100)
88,5(89,6)
0,4 (100)
91,5(93,9)
150
6,4 (100)
97,6(46,3)
2,4 (100)
99,3 (3,0)
0,8 (63,5)
94 (77,0)
200
20,7 (100)
98,3 (3,2)
2,2 (79,2)
98,8 (1,1)
1,1 (39,4)
87,8 (32)
Tableau -5 : Influence des métaux trivalents sur les propriétés catalytiques.
Conversion % (Sélectivité en Alcool %)
T (°C)
Mg-Al
Mg-Cr
Mg-Fe
Cu-Al
Cu-Cr
Cu-Fe
80
1,2 (100)
2,3 (100)
0,3 (100)
1,3 (100)
0,7 (100)
29 (100)
100
2,2 (100)
1,9 (100)
0,4 (100)
2,4 (100)
3,3 (100)
33,5 (100)
120
3,6 (100)
3,3 (100)
0,4 (100)
6,6 (99 ,2)
88,5(88,7)
91,5(93,9)
150
6,4 (100)
2,4 (100)
0,8 (63,5)
97,6(46,7)
99,3 (3,0)
94 (78,2)
200
20,7 (100)
2,2 (79,2)
1,1 (27,3)
98,3 (3,2)
99,8 (1,1)
87,8 (32)
II-6- Effet du mode de prétraitement
Dans le but de mieux cerner le rôle du gaz de prétraitement réducteur (H2) sur les
propriétés catalytiques, nous avons choisi de tester le solide le plus performant dans la
production
de
l’alcool
benzylique
Mg-Al-HDLC600.
Dans
les
mêmes
conditions
expérimentales, le gaz de prétraitement réducteur (H2) est remplacé par un gaz de
prétraitement neutre (flux N2). Le solide est prétraité à 350°C sous azote pendant deux heures
puis on fixe la température de la réaction. Ensuite, le mélange benzaldéhyde/H2 est envoyé
vers le réacteur.
Conversion (%)
80
80 C°
70
100 C°
60
120 C°
150 C°
50
200 C°
40
30
20
10
0
0
30
60
90
120
Temps (minutes)
150
180
210
Figure -15 : Evolution de la conversion du benzaldéhyde en alcool benzylique en fonction
du temps de travail selon la procédure N (350°C)-R (Tr=80-200°C).
Quelque soit la température de la réaction, les résultats regroupés dans la figure-15
montrent que l’activité catalytique augmente au cours du temps de travail pour atteindre un
maximum après une heure de réaction puis tend à diminuer régulièrement pour atteindre le
régime stationnaire après trois heures de réaction. Le passage du prétraitement réducteur (RR) vers le prétraitement neutre (N-R) a entraîné une augmentation de la conversion du
benzaldéhyde (tableau-6).
Tableau-6 : Effet du prétraitement sous H2 ou N2 sur l’activité catalytique à différentes
températures de réaction.
Températur
e
(°C)
80
100
120
150
200
Prétraitement réducteur /H2 /350°C
Réaction PhCHO/H2/TR (°C)
Conv
Sel Alc Sel Tol Sel Ben
1,2
100
2,2
100
3,6
100
6,4
100
20,7
100
-
Prétraitement neutre /N2 /350°C
Réaction PhCHO/H2/TR (°C)
Conv
Sel Alc Sel Tol Sel Ben
11,8
100
10,8
100
19,1
100
19,3
100
19,2
100
-
III- DISCUSSION DES RESULTATS
L’objet de cette section est de trouver une explication aux différentes activités obtenues
et au comportement des catalyseurs bimétalliques calcinés et non calcinés, de manière à
trouver une corrélation entre les propriétés catalytiques et les propriétés physico-chimiques
des solides, ainsi que l’influence de certains paramètres opératoires afin de déterminer les
sites actifs responsables de l’hydrogénation du benzaldéhyde.
Les catalyseurs de la série Mg calcinés et non calcinés sont moins actifs dans la réaction
d’hydrogénation du benzaldéhyde. A l’inverse, les activités les plus marquantes sont obtenues
sur la série du cuivre calciné et non calciné :

Le prétraitement réducteur (noté R) peut entraîner une modification de la surface :
augmentation de la basicité due à la réduction probable de la surface et la possibilité de
régénération des groupements hydroxyle de surface [18].

Selon la procédure (R-R), ce résultat est probablement dû au caractère non réductible de
l’ion Mg2+. Les activités les plus marquantes sont obtenues sur la série du cuivre calciné et
non calciné (à l’exception de Cu-Fe-HDL non calciné), la présence de l’ion Cu2+ qui
possède un caractère réductible pourrait faciliter la dissociation de l’hydrogène à la
surface du catalyseur.
Dans nos conditions expérimentales, le noyau aromatique de l’aldéhyde benzylique n’est
pas hydrogéné, cela suggère que l’aldéhyde aromatique ne réagit avec le catalyseur que par la
fonction carbonyle.
A l’exception du solide Cu-Fe-HDL non calciné, les hydrotalcites étudiés s’avèrent très
sélectifs en alcool benzylique. Dans tout le domaine de température étudié, certains solides
produisent uniquement de l’alcool benzylique même avec l’augmentation de la température de
la réaction. Ce résultat est très important du fait que ce produit est généralement connu
comme étant un composé de basse température [18,19]. Le schéma réactionnel envisagé
correspond à l’hydrogénation directe du benzaldéhyde avec intervention des espèces de
surface provenant de la dissociation du dihydrogène :
+
C
H
C6H5CHO
H---H
O
-
O
-
+
H
H
M
H
H
O
C
H
O
M
O
O
H
H
M
O
C
M
O
M
C6H5CH2OH
H
O
M
Le toluène est généralement connu pour être un produit issu, soit d’une réaction
consécutive d’hydrogénolyse de la liaison (C-OH) de l’alcool benzylique [20,21,22] soit du
benzaldéhyde par clivage de la liaison C=O [20]. En effet, l’alcool benzylique est une
molécule complexe qui possède plusieurs centres actifs comme le proton acide, l’oxygène
basique de la fonction O-H et un hydrogène réducteur de la fonction exocyclique C-H.
Différentes suppositions peuvent être envisagées pour la formation du toluène à partir
d’alcool benzylique.
Cependant, l’obtention d’une conversion importante du benzaldéhyde en toluène sur les
hydrotalcites à base de cuivre calcinés et non calcinés est probablement due à une protonation
de la fonction O-H de l’alcool benzylique adsorbé sur un site acide de Brösted suivie d’une
hydrogénolyse de l’espèce protonnée du site adjacent :
H
M
H
C
H
O
H
H
H2
+ H2O
CH3
O
M
M
H
H
O
M
Dans la réaction d’hydrogénation du benzaldéhyde, le benzène peut être produit par une
réaction dite d’hydrogénolyse. C’est une coupure de la liaison C-C externe du benzaldéhyde
[23,24]. Dans notre travail, le benzène est produit exclusivement à haute température de
réaction sur certains solides hydrotalcites calcinés à base de magnésium. L’augmentation de la
température augmente la sélectivité de se produit. Si on se réfère à la littérature, les espèces
benzoates sont omniprésentes sur les catalyseurs fortement basiques [9]. Nos résultats vont
dans le même sens grâce à la présence de la phase MgO après calcination (confirmer par
DRX). L’intervention du caractère acido-basique des catalyseurs pourrait être à l’origine de la
formation du benzène :
O
H
O
M
C

O
CO2
O
M
O
M
O
M
La calcination des catalyseurs à 600°C, révèle une augmentation dans l’activité
catalytique, due probablement à la foramtion d’oxydes métalliques et d’oxydes mixtes,
conférant une surface spécifique élevée (> 100 m2/g) et une meilleure dispersion de la phase
active. Ce résultat entraîne également la création de sites basique O-2 et OH-.
L’étude de l’effet de la nature du gaz du prétraitement réducteur (H2) ou neutre (N2),
nous ont permis de supposer que la réduction du benzaldéhyde sur un catalyseur calciné, fait
intervenir deux mécanismes responsable de la formation de l’alcool benzylique :
 La dimutation de Cannizzaro, cette réaction nécessite la présence et la consommation
des groupements hydroxyles basiques de surface.
 L’hydrogénation directe, cette réaction nécessite l’intervention d’espèces actives de
surface provenant de la dissociation du dihydrogène [9].
CONCLUSION
Nous avons synthétisés des catalyseurs à base de métaux de type hydrotalcite
([M+21-x M+3x (OH) 2] x+ [An-] x/n . m H2O). Les échantillons préparés par la méthode de coprécipitation (avec pH=10 et un rapport M+2/M+3=2) sont caractérisés par différentes
techniques physico-chimiques d’analyses.

L’analyse chimique par absorption atomique a permis de confirmer que les valeurs « x »
obtenues sont relativement proches aux valeurs optimales d’une bonne cristallisation de
la structure hydrotalcite.

La détermination des aires spécifiques par la méthode BET a montré que les matériaux
calcinés possèdent des surfaces spécifiques plus importantes comparant aux
hydrotalcites non calcinés.

L’analyse structurale par diffraction des rayons X des échantillons non calcinés,
confirme l’obtention de la structure hydrotalcite par la présence des pics
caractéristiques. Après calcination à 600°C, la diffraction des rayons X révèle
l’effondrement de la structure de l’hydrotalcite pour former des oxydes métalliques.

La spectroscopie infra-rouge montre l’obtention des bandes caractéristiques de
l’hydrotalcite contenant des anions carbonates intercalés. Cette technique confirme la
déshydroxylation, la déshydratation et la décarboxylation des catalyseurs calcinés.
Pour évaluer les performances catalytiques des catalyseurs hydrotalcites synthétisés,
nous avons opté pour la réaction d’hydrogénation du benzaldéhyde en phase gazeuse. Pour
cela, nous avons cerné les conditions réactionnelles et l’influence de quelques paramètres.
La transformation du benzaldéhyde sur les hydrotalcites non calcinés et calcinés conduit
à la formation de l’alcool benzylique, du toluène et du benzène. La nature des mécanismes
intervenant dans ces réactions est liée à la nature du métal étudié. Les principales conclusions
que l’on peut établir sont les suivantes :

Les catalyseurs de la série Mg non calcinés et calcinés sont moins actifs dans la réaction
d’hydrogénation du benzaldéhyde mais les plus sélectifs en alcool benzylique.

Les activités les plus marquantes sont obtenues sur la série Cu calcinée et non calcinée,
l’augmentation de la température de la réaction a entraînée une augmentation de la
conversion du benzaldéhyde avec l’apparition du toluène. Le benzène apparaît seulement
sur le catalyseur Cu-Fe-HDLNC.

La calcination entraîne une augmentation de l’activité catalytique sans affecter le
rendement en alcool benzylique. Ce résultat est probablement lié à l’augmentation de la
surface spécifique après la formation des oxydes métalliques.

L’étude de l’influence du mode de prétraitement, nous a permis de confirmer
l’intervention simultanée de deux types de mécanismes responsables de la formation de
l’alcool benzylique. l’hydrogénation directe, qui nécessite la dissociation du dihydrogène
moléculaire et la dismutation de Cannizzaro qui nécessite la présence des groupements
hydroxyles basique de surface.
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