Un catalyseur économique pour la semi-hydrogénation de l’acétylène

Le polyéthylène est un composant chimique à la base de la plupart des emballages plastiques. Il est obtenu par polymérisation de monomères d’éthylène. L’éthylène quant à lui est produit par semi-hydrogénation de l’acétylène, c’est-à-dire l’intégration de deux atomes d’hydrogène dans sa structure. Cette réaction de semi-hydrogénation nécessite l’intervention d’un catalyseur, le palladium. Un groupe de chercheurs de l’Institut Max Planck de chimie physique des corps solides de Dresde (CPFS – Saxe), de l’Institut Fritz Haber de la société Max Planck (FHI – Berlin), de l’Université Ludwig-Maximilian de Munich (LMU – Bavière), et du Centre de recherche de Jülich (FZJ – Rhénanie du Nord-Westphalie), ont identifié un composé intermétallique fer-aluminium de formule chimique Al13Fe4 capable de remplir cette fonction catalytique [1]. A la différence du palladium, le composé Al13Fe4 est relativement économique, et hydrogène tout aussi efficacement l’acétylène.

Des études antérieures ont conduit les chercheurs à étudier les réactions exactes se déroulant à l’interface du palladium lors de la catalyse. Ils sont partis du principe que la réaction de semi-hydrogénation se déroulait correctement si les molécules de palladium restaient isolées les unes par rapport aux autres dans une structure cristalline, sous la forme d’un composé intermétallique et non d’un alliage. Une première étape fut le développement d’un composé gallium-palladium répondant aux critères précédents. La poursuite des travaux a alors conduit les chercheurs à découvrir le composé fer-aluminium Al13Fe4. En vue d’une utilisation industrielle du nouveau catalyseur, des expériences doivent néanmoins être encore menées à grande échelle. Enfin, le catalyseur pourrait également être utilisé dans d’autres réactions d’hydrogénation.

Pour en savoir plus, contacts :

[1] Ce résultat a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Materials, consultable à l’adresse suivante (en anglais) : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/1V8QB

Sources :

« Eisen sticht Edelmetall », communiqué de presse de la Société Max-Planck – 11/06/2012 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/cWWVO

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr