Brevet FR2874515A1 — publié le 20060303

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine de la catalyse hétérogène, et plus particulièrement au domaine des catalyseurs comportant des nanoparticules métalliques déposées sur un support. L'invention relève également du domaine de l'utilisation de ces catalyseurs pour la transformation de composés organiques, le stockage ou l'adsorption de gaz. Art antérieur Les métaux, en particulier les métaux de transition, sont utilisés depuis de nombreuses années pour leur capacité à activer un certain nombre de molécules comme les hydrocarbures, l'hydrogène, l'oxygène ou encore le monoxyde de carbone. Les propriétés catalytiques des métaux vis-à-vis de ces molécules ont fait l'objet d'un nombre important de travaux qui ont permis de mettre en évidence leur versatilité en fonction du métal, des conditions opératoires de mise en u̇vre mais aussi de leurs caractéristiques physico-chimiques. La dispersion des métaux de la phase active du catalyseur sous la forme de nanoparticules sur un support est couramment utilisée et permet de maximiser la surface de contact entre les réactifs gazeux ou liquides et les sites actifs du catalyseur. L'utilisation d'un support inorganique oxyde, tel qu'une alumine, un aluminosilicate amorphe ou cristallisé, une silice amorphe ou sous forme de solide mésoporeux, ou bien encore un oxyde de titane, ou du carbone, permet généralement d'assurer une bonne stabilité du métal dans cet état dispersé. Les phénomènes d'activation par chimisorption, c'est à dire les phénomènes régis par l'adsorption des réactifs et les interactions chimiques entre lesdits réactifs et la nanoparticule métallique, dépendent des propriétés physico-chimiques des surfaces métalliques exposées. La taille de la particule métallique et la coordinence des atomes en surface de cette particule sont deux caractéristiques à prendre en compte pour obtenir des catalyseurs ayant des propriétés chimisorptives optimales, c'est à dire des catalyseurs ayant une aptitude à adsorber les réactifs, et à interagir chimiquement avec lesdits réactifs. En ce qui concerne la taille de la particule métallique, celle-ci est généralement choisie en fonction de l'application visée. Il est connu que la taille des particules métalliques déposées sur un support a un impact sur les vitesses de transformation de certains réactifs, tel que cela est décrit dans M. Boudart, Adv. Catal. (Catalyse Avancée) vol. 20 (1969) p. 153 . Plus particulièrement, de tels phénomènes ont été observés pour les réactions d'hydrogénation sélective de dioléfines et d'alcynes, tel que décrit dans S. Hub, L. Hilaire, R. Touroude, Appl. Catal. (Catalyse Appliquée), vol. 36 (1992) p. 307 ; pour les réactions d'hydrogénolyse de liaisons carbone-carbone, tel que décrit dans J. Barbier, P.Marecot, Nouveau Journal de Chimie, vol. 5 (1981), p. 393) ; pour les réactions de réduction ou d'oxydation du monoxyde de carbone sur catalyseurs contenant du nickel, du fer ou du palladium; ainsi que pour la synthèse de l'ammoniac sur du fer promu. En ce qui concerne la coordinence des atomes d'une particule métallique, il est connu que cette coordinence varie généralement en fonction de la localisation des atomes en surface de ladite particule. Par exemple, la coordinence d'un atome situé sur un coin d'une particule métallique sera différente de celle d'un atome d'arêtes ou de celle d'un atome de face. De même, cette coordinence varie en fonction des faces cristallographiques exposées. Par ailleurs, il est connu que les nanoparticules métalliques supportées sont susceptibles d'adopter des formes stables différentes en fonction du nombre d'atomes qui les composent ou des interactions chimiques avec leur environnement, c'est à dire avec le support ou encore l'atmosphère réactionnelle. Les particules métalliques mises en u̇vre en catalyse hétérogène présentent des morphologies ayant un caractère isotrope marqué, adoptant des formes géométriques qui dépendent du nombre d'atomes constituant la particule. Parmi ces formes géométriques, on peut citer la forme icosaèdre, pour des petites particules de taille généralement inférieure à environ 10 Angstrom, et la forme cubooctaèdre tronqué pour des particules plus grandes.Il est connu que, pour ces deux formes géométriques, les proportions d'atomes de coins, d'arêtes ou de face diffèrent avec la forme géométrique de la particule, tel que cela est décrit dans R. Van Hardeveld, F. Hartog, Surf. Sci. (Sciences de Surface), vol. 15 (1969) p. 189 . La demande de brevet internationale EP 0899013 décrit des nanoparticules isotropes déposées sur un support d'un catalyseur et présentant des points de contact entre elles. Sasaki et coll. J. Mol. Cat. A (Journal de Catalyse Moléculaire), vol. 141, p. 223, 1999 décrivent des catalyseurs obtenus par synthèse directe de nanoparticules anisotropes de platine directement dans les pores d'une silice de texture contrôlée et organisée en nid d'abeille. Les catalyseurs décrits dans cet article présentent la contrainte de devoir être fabriqués en utilisant un support présentant une texture contrôlée. Résumé de l'invention Un des avantages de la présente invention est qu'elle permet d'obtenir un catalyseur hétérogène comportant une phase active déposée sur un support sous la forme de nanoparticules métalliques anisotropes, sans que ledit support présente obligatoirement une texture non ordonnée. La présente invention permet, en outre, de fournir un catalyseur hétérogène présentant des performances améliorées, en particulier une activité et une sélectivité améliorées. L'invention concerne un catalyseur comportant des nanoparticules métalliques présentant un caractère anisotrope, lesdites particules étant déposées à la surface d'un support présentant une texture non ordonnée. Le catalyseur de l'invention est tel qu'au moins 50 % en poids des nanoparticules métalliques anisotropes présentent un facteur de forme moyen strictement inférieur à l'unité. L'invention concerne également une méthode de synthèse d'un tel catalyseur comprenant au moins une étape de synthèse des nanoparticules métalliques anisotropes suivie d'une étape de dépôt desdites nanoparticules sur un support présentant une texture non ordonnée. L'invention concerne également les applications de ce même catalyseur à la mise en u̇vre de réactions de transformation de composés organiques, au stockage de gaz et à l'adsorption. Brève description des Figures La Figure 1 représente, de manière non limitative, une photographie par microscopie électronique de nanoparticules anisotropes de platine déposée sur une alumine réalisé selon l'exemple 1. La Figure 2 représente, de manière non limitative, une photographie par microscopie électronique de nanoparticules isotropes de platine déposée sur une alumine selon l'exemple 3. Description détaillée de l'invention Plus précisément, la présente invention se rapporte à un catalyseur comportant un support et des nanoparticules monocristallines, d'au moins un élément métallique, déposées sur la surface dudit support, dans lequel au moins 50 % en poids, de préférence au moins 70 % en poids, de manière encore plus préférée au moins 90 % en poids des nanoparticules déposées présentent une anisotropie moyenne définie par un facteur de forme moyen, F, strictement inférieur à 1, ledit facteur de forme étant défini par la formule F= (4*II*S)/P , S et P étant mesurés par microscopie électronique à transmission, S étant la surface (m ) de la particule mesurée dans un plan de caractérisation, P étant le périmètre (m) de la particule mesuré dans ce même plan, et dans lequel ledit support présente une texture non ordonnée. Par nanoparticules on entend, des particules dont la taille peut varier de quelques angstroems à quelques centaines de nanomètres. De préférence, la taille moyenne des nanoparticules est comprise entre 2 et 500 nanomètres, de manière plus préférée entre 10 et 200 nanomètres. Les nanoparticules de l'invention présentent une structure monocristalline. On entend par structure monocristalline, une structure présentant une continuité cristallographique, ou bien ne présentant pas de rupture dans la structure cristallographique. En d'autres termes, la structure cristallographique des nanoparticules de l'invention est continue sur toutes les dimensions desdites particules. Le facteur de forme peut être calculé à partir de mesures réalisées par microscopie électronique selon les méthodes décrites dans Coster, M, Chermant, J.L., Précis d'analyse d'images, Eds CNRS, 1985 . Le facteur de forme moyen, F, est déterminé par analyse statistique en respectant les règles de comptage statistique connues de l'homme du métier. De préférence, le facteur de forme moyen, F, est inférieur à 0,85. De manière plus préférée, le facteur de forme moyen, F, peut être inférieur à 0,7, ce qui correspond à une anisotropie marquée. De manière encore plus préférée, le facteur de forme moyen, F, est inférieur à 0,5, voire inférieur à 0,25. Les nanoparticules de l'invention peuvent présenter une morphologie de type bâtonnets, fils, voire une morphologie tubulaire, tubes pleins ou creux. Les nanoparticules métalliques de l'invention peuvent également présenter une morphologie cylindrique que l'on peut définir par un ratio longueur sur largeur. Dans ce cas, le ratio longueur sur largeur peut être égal à 5 ou 10, ce qui correspond à un facteur de forme respectivement égal à environ 0,43 et 0,25. Ces nanoparticules peuvent être isolées entre elles ou former des réseaux, comme, par exemple, des enchevêtrements de fils, des structures fractales, ou des mousses métalliques. Par support présentant une texture non ordonnée, on entend que le support ne présente pas de texture ou de propriété structurale particulière. On entend également que ce support ne présente pas de texture à géométrie particulière. Le support de l'invention ne présente généralement pas de mésostructuration. Les supports oxydes mésostructurés, c'est à dire les supports présentant une texture ordonnée à l'échelle des pores, peuvent également être exclus de la composition du catalyseur selon l'invention. Le support peut comprendre au moins un oxyde réfractaire choisi parmi les oxydes de magnésium, d'aluminium, de silicium, de zirconium, de thorium, ou de titane, pris seul ou en mélange entre eux ou avec d'autres oxydes de la classification périodique. Le support peut également être un charbon, un silico-aluminate, une argile ou tout autre composé connu pour être utilisé comme support. Ce support peut être utilisé sous forme de poudre. Le support peut également être mis sous n'importe quelle forme connue de l'homme du métier. Par exemple, le support peut être mis en forme de billes, d'extrudés, de trilobes, de poudre ou de monolithe. Le ou les élément(s) métallique(s) constituant la nanoparticule anisotrope sont avantageusement choisis dans le groupe des métaux appartenant aux colonnes 8, 9, 10 et 11 de la classification périodique, comme par exemple le nickel, le cobalt, le fer, le ruthénium, le platine, le palladium, l'iridium, l'or. Le ou les élément(s) sont, de préférence, choisis dans le groupe constitué par le platine, le palladium, le nickel et le cobalt. La teneur en métal du catalyseur selon l'invention est généralement comprise entre 0,01 et 50 % en poids, de préférence entre 0,01 et 35 % en poids. La nanoparticule métallique anisotrope peut comporter un seul élément métallique ou plusieurs éléments métalliques. Dans le cas de nanoparticules comportant plusieurs éléments métalliques, ces derniers peuvent être associés de n'importe quelle façon connue de l'homme du métier. Il peut s'agir d'un mélange quelconque, tel qu'un alliage, une solution solide ou n'importe quelle structure comportant un c u̇r et/ou une coquille. Le catalyseur selon la présente invention peut comprendre, en outre, au moins un élément choisi parmi : - les éléments de la colonne 13 (Bore, Aluminium , Gallium, Indium, Thallium) de la classification périodique, - les éléments de la colonne 14 (Bore, Silicium, Germanium, Etain, Plomb) de la classification périodique, - les métaux alcalins, de préférence le lithium, le sodium ou le potassium, et/ou les alcalino-terreux, de préférence le magnésium, le calcium, le strontium ou le baryum, et/ou - les halogènes. La teneur en métal alcalin et/ou en alcalino-terreux éventuellement présents peut être comprise entre 0 et 20 % en poids, de préférence entre 0 et 10 % en poids, de manière plus préférée entre 0,01 et 5 % en poids. La teneur en halogène peut être comprise entre 0 et 0,2 % en poids. La présente invention se rapporte également à une méthode de synthèse du catalyseur précédemment décrit, comprenant au moins une étape de synthèse de nanoparticules anisotropes monocristallines suivie d'une étape de dépôt desdites nanoparticules à la surface d'un support présentant une texture non ordonnée. L'étape de synthèse des nanoparticules est réalisée par toute méthode connue de l'homme du métier afin de former des nanoparticules présentant une structure monocristalline et une anisotropie, c'est à dire un facteur de forme moyen, F, strictement inférieur à l'unité. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'étape de synthèse des nanoparticules, comporte l'insertion d'un précurseur métallique dans une matrice, la réduction dudit précurseur et l'élimination de la matrice. Le précurseur métallique est généralement à base de sels de métaux de transition connus de l'homme du métier. La réduction du précurseur métallique peut être réalisée par tout mode de réduction connu de l'homme de métier. Lors de la réduction, la nanoparticule métallique se forme dans les limites des dimensions et formes de la matrice. L'élimination de la matrice peut être réalisée par tout traitement acide, basique ou thermique connu de l'homme du métier. A titre d'exemple de ce mode de réalisation, l'étape de synthèse des nanoparticules peut être réalisée en utilisant une matrice inorganique telle que des nano-tubes de carbone comme cela est décrit dans le brevet américain US 6,346,136. L'étape de synthèse des nanoparticules, peut également être réalisée en utilisant un matériau silico-aluminate mésoporeux comme cela est décrit dans A. Fukuoka et coll., Cat. Today (Catalyse d'Aujourd'hui), vol. 66, p. 22-31, 2001 , ou une membrane polycarbonate nanoporeuse telle que décrit dans G. Tourillon et coll., Electr. & SolidState letters (Courrier de l'Etat Solide), vol. 3, p. 20-23, 2000 . Selon un autre mode de réalisation, l'étape de synthèse des nanoparticules peut comporter l'utilisation d'un précurseur métallique soluble en milieu organique réducteur et d'un agent stabilisateur organique. Ce type de synthèse est également connu sous le nom de méthode polyol. A titre d'exemple de cet autre mode de réalisation, l'étape de synthèse des nanoparticules peut être réalisée conformément à ce qui est décrit dans X. Fu et coll., J. Mater. Chem. (Journal de Chimie des Matériaux), vol. 13, p. 11921195, 2003 . L'étape de dépôt des nanoparticules à la surface d'un support présentant une texture non ordonnée peut être réalisée par n'importe quel moyen connu de l'homme du métier. L'étape de dépôt est généralement réalisée par imprégnation à sec ou en excès de solution. Ainsi, l'étape de dépôt peut comprendre une mise en solution des nanoparticules métalliques anisotropes et une mise en contact de la solution avec un support présentant une texture non ordonnée, le volume de solution pouvant être égal ou supérieur au volume poreux du support. La présente invention se rapporte également à un procédé dans lequel le catalyseur décrit ci-dessus est mis en u̇vre, ou bien à tout procédé comprenant au moins une étape dans laquelle le catalyseur décrit précédemment est mis en u̇vre. De préférence, le procédé selon l'invention est destiné à la séparation ou à l'adsorption de molécules, au stockage de gaz, ou à la transformation catalytique de molécules organiques. De manière plus préférée, le procédé selon l'invention est destiné à la transformation catalytique de molécules organiques. De tels procédés sont généralement rencontrés dans le domaine du raffinage et de la pétrochimie. Les procédés destinés à la séparation peuvent mettre en u̇vre des membranes métalliques denses utilisant les propriétés intrinsèques de certains métaux, comme la dissolution et la diffusion de molécules telles que l'hydrogène ou l'oxygène, dans leur réseau métallique et permettent ainsi la purification de flux gazeux, comme cela est décrit dans la demande de brevet japonaise JP2002153740. Les procédés destinés au stockage de gaz, tel que l'hydrogène, peuvent également faire appel à des systèmes métalliques en utilisant les capacités d'adsorption de formulations multimétalliques, comme décrit dans la demande de brevet internationale W02004027102. De manière plus préférée, le procédé selon l'invention est destiné au reformage catalytique des hydrocarbures, à l'hydrogénation totale ou sélective, à la déshydrocyclisation, à la déshydrogénation des hydrocarbures, à la synthèse FischerTropsch, ou à l'oxydation totale ou sélective du monoxyde de carbone. Le reformage catalytique des hydrocarbures est généralement destinée à produire un carburant à fort indice d'octane en utilisant des catalyseurs à base de platine, comme cela est décrit dans le brevet américain US 5,562,817. L'étape d'hydrogénation sélective est généralement destinée à purifier les effluents d'un vapocraqueur ou d'un craquage catalytique en utilisant des catalyseurs à base de Palladium comme cela est décrit dans W.K. Lam, L. LLoyd, Oil & Gas Journal (Journal du Pétrole et du Gaz), p. 66-70, mars 1972 . La synthèse Fischer-Tropsch est généralement destinée à produire des hydrocarbures supérieurs à partir d'un gaz de synthèse comportant du monoxyde de carbone et de l'hydrogène. Les réactions d'oxydation du monoxyde de carbone ont pour but de purifier les effluents gazeux contenant du monoxyde de carbone, en présence éventuellement d'autres composés comme l'hydrogène. Exemples : Les catalyseurs selon l'invention et leurs performances sont illustrés dans les exemples suivants. Ces exemples présentent un caractère illustratif ne limitant pas la portée de l'invention. L'alumine utilisée dans les exemples ci-après est une alumine gamma présentant une surface spécifique de 130 m /g. Elle présente une mésoporosité avec un diamètre moyen des pores de 25 nm et une macroporosité commençant à 100 nm. Son volume poreux total est de 1,05 cm /g. La morphologie des nanoparticules des catalyseurs mis en u̇vre dans le cadre de ces exemples ont fait l'objet d'une caractérisation par Microscopie Electronique en Transmission. Le microscope électronique utilisé était le modèle Jeol 2010 commercialisé par la société JEOL Ce modèle de microscope présente une tension d'accélération de 200 kV, une résolution spatiale de 0,2 nm et une limite de détection des particules métalliques supportées de l'ordre de 0,7 nm. Le facteur de forme F est déterminé en utilisant le logiciel de traitement d'images IMAGIST développé par Image Processing and Analysis, Princeton Gamma Tech (Traitement et Analyse d'Image, Technologie Gamma à Princeton). Avant de réaliser la caractérisation par microscopie électronique, les échantillons de catalyseur ont été préparés en suivant la procédure décrite ci-après. Cette préparation inclus un broyage, une mise en solution dans l'éthanol, le dépôt d'une goutte de solution sur la grille d'analyse, le séchage et l'introduction de ladite grille dans le microscope. Exemple 1 : Synthèse de nanoparticules anisotropes de platine supportées sur une alumine (Catalyseur A. conforme à l'invention) Les nanoparticules anisotropes de platine ont été préparées en utilisant la méthode polyol décrite dans X. Fu et coll., J. Mater. Chem. (Journal de Chimie des Matériaux), p. 1192-1195, 2003 . Dans un premier temps, une solution colloïdale contenant les germes de platine a été préparée par chauffage à 100 [deg]C, pendant 5 heures, d'une solution de glycol contenant le précurseur métallique H2PtCI6 (0,02 M) et de la soude (0,25 M). Les germes de platine obtenus ont des dimensions moyennes de 2nm de diamètre. La solution contenant les germes (10-4 M) a été ensuite ajoutée à une solution de glycol contenant le précurseur K2PtCI4 (10-3 M) et l'agent stabilisateur K2C204 (5 10- M).La solution a été maintenue sous bullage d'hydrogène, à 20 [deg]C, pendant 2 heures. Les nanoparticules anisotropes de platine obtenues ont été ensuite dispersées dans de l'isopropanol, puis déposées sur une alumine. Le catalyseur a été ensuite séché pendant une nuit à 120 [deg]C. Le catalyseur A ainsi préparé comporte 0,3 % en poids de platine. Les nanoparticules de platine déposées sur l'alumine présentent des dimensions voisines de 200 nm en longueur, 15 à 20 nm en largeur et un facteur de forme moyen, F, égal à 0,20. Une photographie par microscopie électronique de ces nanoparticules est donnée à la Figure 1. Exemple 2 : Synthèse de nanoparticules anisotropes de cobalt supportées sur une alumine (Catalyseur B. conforme à l'invention) Le précurseur métallique Co(NOs)2 (0,1 M) a été déposé, par voie électrochimique en phase aqueuse, sur une membrane en polycarbonate, à température ambiante. Après élimination de la membrane polycarbonate par dissolution dans le dichloroéthane et dispersion des nanoparticules de cobalt dans l'isopropanol, les nanoparticules anisotropes de cobalt ont été déposées sur une alumine. Le catalyseur a été ensuite séché pendant une nuit à 120[deg]C. Le catalyseur B ainsi préparé comporte 5 % en poids de cobalt. Les nanoparticules de cobalt ont des dimensions voisines de 150 nm en longueur, et de 20 nm en largeur et présentent un facteur de forme moyen, F, égal à 0,33. Exemple 3 : Synthèse de nanoparticules isotropes de platine supportées sur une alumine (Catalyseur C. non conforme à l'invention) . Un catalyseur à base de platine, supporté sur une alumine et contenant des nanoparticules de platine isotropes, a été préparé par imprégnation en excès d'une solution de toluène contenant le précurseur Pt(acac)2. Le catalyseur a été ensuite séché pendant une nuit à 120 [deg]C et calciné sous air à 350 [deg]C pendant 2 heures. Le catalyseur C ainsi préparé contient 0,3 % poids de platine. La taille des particules supportées est comprise entre 2 et 5 nm, leur morphologie observée en microscopie électronique à transmission est de type sphérique, avec un facteur de forme moyen, F, égal à 1. Une photographie par microscopie électronique de ces nanoparticules est donnée à la Figure 2. Exemple 4 : Synthèse de nanoparticules isotropes de cobalt supportées sur une alumine (Catalyseur D, non conforme à l'invention) Un catalyseur à base de cobalt supporté sur une alumine comportant des particules de cobalt isotropes a été préparé par imprégnation à sec d'une solution de Co(N03)2, séchage pendant une nuit à 120 [deg]C et calcination à 200 [deg]C. Le catalyseur D ainsi préparé comporte 5 % en poids de cobalt. La taille des particules est comprise entre 3 et 9 nm avec une morphologie de type sphérique, avec un facteur de forme moyen, F, égal à 1. Exemple 5 : Synthèse de nanoparticules anisotropes de palladium supportées sur une alumine (Catalyseur E. conforme à )'invention) Les nanoparticules anisotropes de palladium ont été préparées en utilisant la voie polyol. Dans un premier temps, une solution colloïdale contenant les germes de palladium a été préparée par chauffage à 60[deg]C, pendant 2 heures, d'une solution de glycol contenant le précurseur métallique K2PdCI4 (0,02 M) et de la soude (0,25 M). Les germes de palladium ainsi obtenus ont des dimensions moyennes de 2nm de diamètre. La solution contenant les germes (10-4 M) a été ensuite ajoutée à une solution de glycol contenant également le précurseur K2PdCI4 (10-3 M) et l'agent stabilisateur K2C204 (5 10- M). La solution a été maintenue sous bullage d'hydrogène, à 20[deg]C pendant 2 heures.Les nanoparticules anisotropes de palladium obtenues ont été re-dispersées dans l'isopropanol, puis déposées sur une alumine. Le catalyseur est ensuite séché une nuit à 120[deg]C. Le catalyseur E ainsi préparé contient 0,3% en poids de palladium. Les nanoparticules de palladium déposées sur l'alumine ont des dimensions voisines de 100 nm en longueur, 10 à 15 nm en largeur et présentent un facteur de forme moyen F égal à 0,26 Exemple 6 : Synthèse de nanoparticules isotropes de palladium supportées sur une alumine (Catalyseur F. non conforme à l'invention) Un catalyseur au palladium supporté sur une alumine contenant des particules de palladium isotropes a été préparé par imprégnation en excès d'une solution de toluène contenant le précurseur Pd(acac)2. Le catalyseur a été ensuite séché une nuit à 120.C et calciné sous air à 350[deg]C pendant 2 h. Le catalyseur F ainsi préparé contient 0,3 % en poids de palladium. La taille des particules supportées est comprise entre 2 et 5 nm, leur morphologie observée en microscopie électronique à transmission est de type sphérique, avec un facteur de forme moyen F égal à 1. Exemple 7 : Test catalytique en hydrogénation du 1,3-butadiène L'hydrogénation du 1,3-butadiène a été réalisée en phase liquide dans du nheptane utilisé comme solvant, dans un réacteur discontinu parfaitement agité de type Grignard , sous une pression constante de 2 MPa d'hydrogène et une température maintenue constante à 17 [deg]C. Les produits de la réaction ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse. Les activités catalytiques, exprimées en mole d'hydrogène par minute et par gramme de métal, ont été déterminées par le suivi de la chute de pression. Ces activités sont reportées Tableau 1 ci-dessous. Les sélectivités en 1-butène, qui correspond au rapport de la teneur en 1-butène sur la somme des teneurs en butènes, ont été mesurées à 80 % en poids de conversion du 1,3-butadiène. Avant le test, les catalyseurs ont été préalablement traités sous hydrogène à 550 [deg]C pendant 2 heures. L'accessibilité métallique du catalyseur A à base de platine (conforme à l'invention) est de l'ordre de 10 %. L'accessibilité métallique du catalyseur C à base de platine (non conforme à l'invention) est de l'ordre de 50 %. L'accessibilité métallique correspond au nombre d'atomes de métal accessibles aux réactifs par rapport au nombre total d'atomes de métal du catalyseur. Tableau 1 : Activités et sélectivités mesurées en hydrogénation du 1,3-butadiène Le catalyseur A, dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen F égal à 0,20, présente une activité catalytique en hydrogénation du 1,3butadiène et une sélectivité en 1-butène supérieures à celles du catalyseur C, dont les particules métalliques sont isotropes avec un facteur de forme moyen F égal à 1. L'activité catalytique plus élevée du catalyseur A est d'autant plus surprenante car ce catalyseur possède un nombre d'atomes métalliques de surface beaucoup plus faible que le catalyseur C. Exemple 8 : Test catalytique en conversion du gaz de synthèse La réaction de conversion du gaz de synthèse a été mise en u̇vre dans un réacteur continu en lit fixe, sous une pression constante de 2 MPa d'hydrogène et une température de 220 [deg]C. La vitesse volumique horaire était d'environ 1500 h-1, le rapport molaire H2/CO était maintenu à 2. Les activités catalytiques exprimées en termes de conversion du monoxyde de carbone sont reportées dans le Tableau 2 ci-dessous. Préalablement au test catalytique, les catalyseurs ont été traités, sous un flux d'hydrogène à 400 [deg]C, pendant 2 heures. Tableau 2 : Activités et sélectivités mesurées en conversion du gaz de synthèse en hydrocarbures Pour une même conversion en CO, le catalyseur B, dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen F égal à 0,33, possède une sélectivité plus élevée en hydrocarbures lourds que celle observée pour le catalyseur D, dont les particules métalliques sont isotropes avec un facteur de forme moyen F égal à 1. Exemple 9 :Test catalytique en transformation d'une coupe pétrolière - Reformaae catalytique La réaction de reformage catalytique a été réalisée, en présence d'hydrogène (rapport molaire H2/charge = 5), dans un réacteur continu à lit fixe, sur une coupe pétrolière dont les caractéristiques sont les suivantes : - masse volumique à 20[deg]C : 0,75 kg/dm3 - indice d'octane recherche : 60 - teneur en paraffines : 51 % - teneur en naphtènes : 36 % - teneur en aromatiques : 13 % Les conditions expérimentales étaient les suivantes : - une pression totale de 0,3 MPa, - une température de 500 [deg]C, et - un débit de charge de 3 kg/kg de catalyseur. Au cours du test, la température a été progressivement ajustée pour maintenir l'indice d'octane constant. Préalablement au test catalytique, les catalyseurs ont été traités sous un flux d'hydrogène à 500[deg]C, pendant 4 heures. Les performances catalytiques obtenues, après 10 heures de fonctionnement, sont reportées tableau 3 cidessous. Tableau 3 : Activités et sélectivités mesurées en reformage catalytique Le catalyseur A, dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen F égal à 0,20, permet d'améliorer le rendement en aromatiques par rapport au catalyseur C présentant des particules métalliques isotropes. Exemple 10 : Test catalytique en déshydrogénation de paraffines C10 à C14 La réaction de déshydrogénation des paraffines C10 à C14 a été réalisée dans un réacteur à lit traversé, à 450 [deg]C, sous une pression de 0,29 MPa, avec un rapport molaire hydrogène sur hydrocarbures de 6, une VVH de 20 h-1. Un apport de 2000 ppm d'eau a été maintenu tout au long du test. Les catalyseurs A et C ont subit, préalablement au test, les étapes de préparation suivantes : - 100 g de catalyseur ont été mis en solution dans 450 ml d'eau distillé. 0,64 g de dichlorure d'étain ont été ajouté à la solution en présence d'acide chlorhydrique. La suspension a été laissée sous agitation pendent 4 heures. - Le catalyseur a été séché, puis à nouveau mis en solution dans 100 ml d'eau distillé dont le pH a été ajusté à 1,3 par ajout d'acide nitrique contenant 3,45 g de nitrate de lithium. La suspension a été laissé sous agitation pendant 3 heures. - Les catalyseurs ont été séchés à 150 [deg]C pendant 2 heures sous air, puis calcinés à 550[deg]C sous un mélange air/eau (50/50) pendant 4 heures puis sous air pendant 1 heure. - Les catalyseur ont été ensuite traités sous hydrogène à 450 [deg]C pendant 4 heures. Les performances catalytiques mesurées après 100 heures de fonctionnement sont reportées dans le Tableau 4 ci-dessous. Tableau 4 : Activités et sélectivité mesurées en deshydrogénation des paraffines A iso conversion des paraffines C10 à C14, le catalyseur A, dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen, F, égal à 0,20 permet d'obtenir un rendement en oléfines supérieur et un rendement en aromatiques inférieur à ceux obtenus avec le catalyseur C qui présente des particules métalliques isotropes. Exemple 11 : Test catalytique en oxydation sélective du monoxyde de carbone La réaction d'oxydation sélective du monoxyde de carbone a été réalisée dans un réacteur à lit traversé, à pression atmosphérique, à des températures comprises entre 70 et 130 [deg]C. Le mélange réactionnel CO:H2:02:He comportait 2 % en poids de monoxyde de carbone et 50 % en poids de H2, avec un rapport CO/02 de 3. Les performances catalytiques sont données tableau 5 ci-dessous. Sélectivité 02 = (moles de O2 consommées pour oxyder CO en CO2/moles totales de O2 consommées) x 100 Tableau 5 : Activités mesurées en oxydation sélective du monoxyde de carbone à 100.C La sélectivité mesurée pour le catalyseur A, dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen F égal à 0,20, est supérieure à celle mesurée pour le catalyseur C qui présente des particules métalliques isotropes. Exemple 12 : Test en capacité de stockage d'hydrogène Le test de capacité de stockage d'hydrogène a été réalisé sur une thermobalance sous pression Rubotherm, permettant de suivre les cinétiques d'absorption en hydrogène dans un domaine de température compris entre 20 et 1000.C et de pression compris entre 1 et 50 bars. Le catalyseur testé a été mis en place dans la nacelle de mesure, le réacteur a été ensuite purgé par mise sous vide et balayage d'hydrogène puis mis sous pression d'hydrogène. Les cycles thermiques ont été ensuite réalisés pour déterminer les cinétiques d'adsorption (hydruration) et de désorption (décomposition) d'hydrogène. Tableau 6 : Capacités de stockage d'hydrogène pour T = 150[deg]C, PH2 = 1 bar La capacité d'adsorption d'hydrogène mesurée pour le catalyseur E dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen, F, égal à 0,26 est supérieure à la capacité d'adsorption d'hydrogène mesurée pour le catalyseur F dont les particules métalliques présentent un facteur de forme moyen, F, égal à 1. REVENDICATIONS 1. Catalyseur comportant un support et des nanoparticules monocristallines, d'au moins un élément métallique, déposées sur la surface dudit support, caractérisé en ce qu'au moins 50 % en poids, des nanoparticules déposées présentent une anisotropie moyenne définie par un facteur de forme moyen, F, strictement inférieur à 1, ledit facteur de forme étant défini par la formule F= (4*II*S)/P , S et P étant mesurés par microscopie électronique à transmission, S étant la surface (m ) de la particule mesurée dans un plan de caractérisation, P étant le périmètre (m) de la particule mesuré dans ce même plan, et en ce que ledit support présente une texture non ordonnée. 2. Catalyseur selon la revendication 1, dans lequel la taille moyenne des nanoparticules est comprise entre 2 et 500 nanomètres. 3. Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le facteur de forme moyen, F, est inférieur à 0,85. 4. Catalyseur selon la revendication 3, dans lequel le facteur de forme moyen, F, est inférieur à 0,7. 5. Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant, en outre, au moins un élément choisi parmi : les éléments de la colonne 13 de la classification périodique, les éléments de la colonne 14 de la classification périodique, les métaux alcalins, de préférence le lithium, le sodium ou le potassium, et/ou les alcalino-terreux, de préférence le magnésium, le calcium, le strontium ou le baryum, et/ou les halogènes. 6. Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la teneur en métal alcalin et/ou en alcalino-terreux est comprise entre 0 et 20 % en poids. 7. Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la teneur en halogène est comprise entre 0 et 0,2 % en poids. 8. Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le ou les élément(s) sont choisis dans le groupe constitué par le platine, le palladium, le nickel et le cobalt. 9. Méthode de synthèse du catalyseur selon l'une des revendications 1 à 8 comprenant au moins une étape de synthèse de nanoparticules anisotropes monocristallines suivie d'une étape de dépôt desdites nanoparticules à la surface d'un support présentant une texture non ordonnée. 10. Méthode de synthèse selon la revendication 9, dans laquelle l'étape de synthèse des nanoparticules, comporte l'insertion d'un précurseur métallique dans une matrice, la réduction dudit précurseur et l'élimination de la matrice. 11. Méthode de synthèse selon la revendication 9, dans laquelle l'étape de synthèse des nanoparticules comporte l'utilisation d'un précurseur métallique soluble en milieu organique réducteur et d'un agent stabilisateur organique. 12. Procédé de séparation ou d'adsorption de molécules, ou de stockage de gaz, ou de transformation catalytique de molécules organiques mettant en u̇vre le catalyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 13. Procédé selon la revendication 12 destiné au reformage catalytique des hydrocarbures, à l'hydrogénation totale ou sélective, à la déshydrocyclisation, à la déshydrogénation des hydrocarbures, à la synthèse Fischer-Tropsch, ou à l'oxydation totale ou sélective du monoxyde de carbone. 14. Procédé selon la revendication 13 destiné à la transformation catalytique de molécules organiques. 15. Procédé selon la revendication 14 destiné au reformage catalytique des hydrocarbures, à l'hydrogénation totale ou sélective, à la déshydrocyclisation, à la déshydrogénation des hydrocarbures, à la synthèse Fischer-Tropsch, ou à l'oxydation totale ou sélective du monoxyde de carbone.