Etude du caractère acide des oxydes mixtes ZrO2-Al2 O3 modifiés par les sulfates

Abstract

Des oxydes mixtes Al2O3-ZrO2 sulfatées avec différents rapports molaires Al/Zr sont synthétisés par co-précipitation à partir de solutions de chlorure d’aluminium hydraté et d’oxychlorure de zirconium en milieu alcalin et sulfatés à l’aide d’une solution d’acide sulfurique. Calciné à 500°C, ces solides sont caractérisés par diffraction des rayons X, spectroscopie IR, thermodésorption d’ammoniac, microscopie électronique à balayage et par la mesure de l’activité catalytique dans la réaction de décomposition des alcools (n-propanol, l’isopropanol et le t-butanol). On montre que la sulfatation de ZrO2 ou encore des oxydes mixtes retarde la cristallisation d’au moins 100°C et que la structure reste amorphe jusqu'à des températures de calcination de 500°C. Dans la décomposition des alcools, tous ces oxydes conduisent par déshydratation à la formation de l’oléfine correspondante. Ce résultat confirme que les matériaux synthétisés présentent des propriétés acides tel-que démontré par thermodésorption d’ammoniac. Le catalyseur 75ZrO2-25Al2O3 sulfaté et calciné à 500°C est plus actif. Son activité est comparable à celle de la zircone sulfatée calciné à 600°C. La zircone sulfatée calcinée à 500°C est pratiquement inactive. Ce résultat montre que l’incorporation de l’aluminium dans l’oxyde de zirconium stabilise davantage les groupements sulfates à la surface de l’oxyde mixte.