Gold nanoparticles in oxidation catalysis [Les nanoparticules d'or en catalyse d'oxydation]
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Abstract
Quand ses dimensions sont reduites a quelques nanometres, l'or possede des proprietes inegalees en catalyse d'oxydation. En realisant les oxydations selectives d'hydrocarbures a basse temperature (typiquement en dessous de 100 °C), les nanoparticules d'or permettent d'atteindre des selectivites elevees aux memes taux de conversion que ceux habituellement obtenus a plus haute temperature. Ceci est attribue aux modes d'activation de l'oxygene moleculaire sur l'or. En effet, contrairement au platine, l'or ne chimisorbe pas l'oxygene a sa temperature d'operation. En revanche, il semble catalyser la formation d'especes reduites et actives de dioxygene en presence d'un reducteur (hydrogene ou hydrocarbure) et la decomposition d'hydroperoxydes organiques. Il permet ainsi d'utiliser un alcane comme promoteur de l'epoxydation d'un alcene. En phase liquide, ceci se traduit par un mecanisme radicalaire ultra-selectif, initie et maitrise par les particules d'or, qui utilise l'oxygene de l'air a pression atmospherique comme oxydant et qui peut etre generalise a d'autres types d'oxydations. Cette activite unique a basse temperature, qui peut etre optimisee pour chaque reaction par un controle rigoureux de la chimie de surface du materiau, fait de l'or un catalyseur de choix pour revisiter les transformations oxydantes de la petrochimie de maniere eco-efficace.