Synthèse et caractérisation de nanoparticules de rhodium et de ruthénium en solution dans les liquides ioniques non aqueux : application à l’hydrogénation de composés oléfiniques et aromatiques

Synthesis and characterization of rhodium and ruthenium nanoparticles in non aqueous ionic liquids : application for hydrogenation of olefinic and aromatic compounds

• Auteur / Autrice : Bastien Léger
• Direction : Alain Roucoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés aromatiques

Liquides ioniques

Hydrogénation

Rhodium

Nanoparticules

Résumé

L’hydrogénation des composés aromatiques suscite un vif intérêt au niveau industriel avec des transformations clés telles que le benzène en cyclohexane ou cyclohexène. Les nanoparticules présentent généralement, en milieu aqueux ou organique, de bonnes activités et sélectivités en hydrogénation. Des résultats pertinents en catalyse ont été décrits avec des nanoparticules en milieu liquide ionique. Afin d’améliorer la stabilité de ces systèmes colloïdaux dans ces solvants non usuels, nos travaux se sont orientés vers l’utilisation de ligands comme agents protecteurs de nanoparticules pour l’hydrogénation de composés aromatiques et oléfiniques. Une méthode de réduction pour la synthèse de nanoparticules de rhodium stabilisées par différentes familles de ligands en phase liquide ionique a été mise au point. Les composés polyazotés, et plus particulièrement la 2,2’-bipyridine, se sont révélés être les stabilisants les plus intéressants. Les suspensions colloïdales de rhodium stabilisées par la 2,2’-bipyridine sont stables et actives en hydrogénation de composés oléfiniques et aromatiques selon les conditions réactionnelles HHh.

Total and partial hydrogenation of aromatic compounds still receives an increasing interest for industrials, especially with the conversion of benzene into cyclohexane or cyclohexene. Nanoparticles generally possess good activities and selectivities for hydrogenation reactions in aqueous and organic media. Relevant results of their use in ionic liquids for catalytic applications have recently been described. To improve the stability of such colloidal suspensions in non-usual solvents, our work has been devoted to the use of ligands as protective agents of nanoparticles for catalytic hydrogenations of olefinic and aromatic compounds. A reduction method for the synthesis of rhodium nanoparticles stabilized by various ligands in ionic liquids has been developed. Polynitrogenated compounds and more particularly 2,2’-bipyridine have proved to be the most interesting stabilizing agents. Colloidal 2,2’-bipyridine-stabilized rhodium(0) suspensions are stable and active for catalytic hydrogenation of olefinic and aromatic compounds according to the experimental conditions (pressure and temperature) 2H2h.