Les catalyseurs supportés sont largement utilisés dans de nombreux processus chimiques. Bien que la méthode d’imprégnation traditionnelle soit adaptée à la production industrielle, elle est principalement utilisée pour synthétiser des catalyseurs monométalliques et peine à répondre aux exigences de diversité et de performance des réactions catalytiques avancées. L’alliage métallique est une méthode prometteuse pour améliorer les performances des catalyseurs, mais pour les métaux non miscibles, le procédé est extrêmement difficile ; la production industrielle nécessite des moyens simples et évolutifs.

L’équipe dirigée par le professeur assistant Yoshihide Nishida du Centre de recherche sur les céramiques avancées de l’université de technologie de Nagoya (Japon) a réalisé une avancée importante. Elle a innové en adoptant une méthode de réduction déclenchée par commutation gazeuse et réussi à réaliser, par simple imprégnation, l’alliage du système ternaire rhodium-palladium-platine non miscible sur alumine non réductible. Nishida explique que les supports oxydes présentent une excellente thermostabilité, que les précurseurs métalliques peuvent s’adsorber de manière stable à haute température et qu’un simple changement de gaz suffit à déclencher la réduction et l’alliage simultané de tous les métaux. L’équipe regroupe des membres de plusieurs universités (Kyushu, Nagoya, etc.) ; les résultats ont été publiés le 15 août 2025 dans Catalysis Science & Technology.

La nouvelle méthode intègre la réduction déclenchée par commutation gazeuse au procédé d’imprégnation : chauffage initial sous gaz inerte, puis passage à l’hydrogène vers 600 °C pour déclencher la réduction et l’alliage synchrones, permettant de préparer avec succès le catalyseur allié RhPdPt/Al₂O₃. Les spectres d’absorption des rayons X confirment que le métal du catalyseur ainsi obtenu est effectivement allié, contrairement à la méthode traditionnelle qui n’atteint pas un alliage suffisant. L’équipe a également préparé plusieurs autres catalyseurs pour vérifier l’universalité de la méthode et a signalé que certaines limitations peuvent être surmontées par l’optimisation des paramètres du procédé. Par ailleurs, pour éviter l’oxydation à l’air des alliages métalliques, il est recommandé d’ajouter un prétraitement. Le catalyseur RhPdPt/Al₂O₃ ainsi obtenu présente, dans la réaction d’hydrogénation des nitriles, une performance catalytique 18 fois supérieure à celle des catalyseurs monométalliques, sans nécessiter d’équipements ou d’étapes spéciales, ce qui le rend adapté à la production industrielle.

Nishida indique que cette méthode, simple, pratique et hautement scalable, devrait permettre de réduire la consommation énergétique de l’industrie chimique et de contribuer à une production durable. Il espère que cette méthode sera largement adoptée pour promouvoir une synthèse chimique plus verte et plus efficace.