Thèse - Université de Bourgogne

Chapitre 2 : Les zéolithes de topologie MFI
strictes [18, 19] avec une teneur molaire en Na2O comprise entre 4,5 et 6,0 et un rapport
molaire SiO2/Al2O3 compris entre 40 et 80. En dehors de ces limites, les préparations réalisées
conduisent la plupart du temps à des formes partiellement cristallisées, ou alors les cristaux de
ZSM-5 obtenus cohabitent avec d’autres phases telles que le quartz et la mordenite.
2.3 Morphologie et porosité
Les zéolithes de topologie MFI se composent de cristallites de formes et de dimensions
variables, selon les conditions de synthèse utilisées [20, 21]. Aucune morphologie type
n’existe, bien que celle dite « en cercueil » soit la plus souvent mentionnée dans la littérature.
L’estimation de la valeur de la surface spécifique est généralement déduite à partir de
l'exploitation des isothermes d'adsorption d'azote à 77 K à l'aide de différents modèles, le plus
utilisé étant celui de Brunauer, Emmett et Teller [22]. La valeur de la surface externe est
quant à elle généralement estimée à partir de l’analyse des courbes-t [20, 23].
2.3.1 Construction de la maille élémentaire
Des unités de construction secondaire, notées SBU (Secondary Building Units) servent de
motifs de référence pour classer et décrire les diverses structures des zéolithes. Dans cette
représentation, seuls sont pris en compte les centres des tétraèdres de silicium et d'aluminium.
L’unité de construction secondaire des zéolithes MFI est basée sur l’agencement de six
tétraèdres de type SBU 5-1 [10, 24] (Figure 2.2.a). Les groupements SBU 5-1 s'associent pour
former des unités structurales de type pentasil (Figure 2.2.b). L’agencement de ces unités
structurales forme des chaînes (Figure 2.2c) qui, arrangées entre elles, génèrent un réseau de
couches de tétraèdres (Figure 2.2.d) [10].
(a) (b) (c) (d)
Figure 2.2 : Eléments constitutifs de la structure d'une zéolithe MFI : (a) unité de construction
secondaire de type 5-1, (b) assemblage des unités de construction secondaires en groupement
pentasil, (c) en chaîne et (d) en couches de tétraèdres.
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