Co-KIT-6 mesoporous materials with Ia3d symmetry and Si/Co ratios of 50, 25, and 10 were prepared using hydrothermal one-pot synthesis. The Co-KIT-6 mesoporous materials were characterized by X-ray diffraction, N₂ adsorption–desorption isotherms, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared, and X-ray photoelectron spectroscopy. The physicochemical characterization results show that all of the samples have well-ordered cubic mesostructures and that the structural integrity is preserved for n_Si/n_Co ratios as high as 10. It was found that most of the cobalt ions exist as isolated framework species, but for Co-KIT-6 with an n_Si/n_Co ratio of 10, the presence of extra-framework species/small cobalt oxide clusters cannot be excluded. The ability of these catalysts was tested by examining the conversion of the reaction of methylcyclopentane with hydrogen at atmospheric pressure and temperatures between 200 and 450 °C. The catalytic results show that their catalytic activity increases significantly with increasing cobalt content. The active sites, tetrahedrally coordinated Co and isolated atomic Co sites, were responsible for the endocyclic C-C bond rupture between substituted secondary–tertiary carbon atoms, whereas the small clusters serve as active sites for the successive C-C bond rupture. The ring-opening selectivity can be improved by increasing the density of isolated cobalt atom sites at low reaction temperatures.

Les matériaux mésoporeux Co-KIT-6, avec une symétrie Ia3d et des rapports Si/Co de 50, 25 et 10, ont été préparés par voie directe en utilisant la synthèse hydrothermale. Les matériaux mésoporeux Co-KIT-6 ont été caractérisés par sorption d'azote, DRX, microscopies MET et MEB, FT-IR et XPS. Les résultats de la caractérisation physicochimique montrent que tous les échantillons ont une mésostructure cubique bien ordonnée et que l'intégrité structurale est conservée pour des rapports n_Si/n_Co > 10. On a constaté que la plupart des ions cobalt existent comme atomes isolés. En revanche, pour Co-KIT-6 avec un rapport n_Si/n_Co de 10, la présence d'espèces extra-charpentes/petits amas d'oxyde de cobalt ne peut être exclue. Les performances catalytiques de ces catalyseurs ont été testées en examinant la réaction de conversion du méthylcyclopentane (MCP) avec de l'hydrogène, à la pression atmosphérique et des températures entre 200 et 450 °C. Les résultats catalytiques montrent que leur activité catalytique augmente significativement avec l'augmentation de la teneur en cobalt. Les sites actifs, le Co tétraédriquement coordonné et les sites de Co atomiques isolés, sont responsables de la rupture de la liaison C-C endocyclique entre les atomes de carbone secondaire–tertiaire substitués, tandis que les petits amas de Co servent de sites actifs pour les ruptures successives des liaisons C-C. La sélectivité pour l'ouverture de cycle peut être améliorée en augmentant la densité des sites d'atomes isolés de cobalt, à basse température de réaction.