Thèse - Université de Bourgogne

Chapitre 2 : Les zéolithes de topologie MFI
et de pression, les zéolithes de rapport Si/Al supérieur à 75 présentent une structure
monoclinique.
Différentes variétés polymorphiques sont répertoriées dans la littérature (Tableau 2.1) :
o la structure monoclinique (MONO) de symétrie P21/n11 [27] :
dans cette structure, les paramètres de maille sont définis comme suit : a # b # c ; $ = % = 90°
et & # 90°. Le double anneau à dix atomes T à l'intérieur des couches (010) possède un centre
d'inversion mais il n’existe aucun plan de symétrie entre les couches (010) successives
(Figure 2.4).
o la structure orthorhombique
dans cette structure, les paramètres de maille sont définis comme suit : a # b # c ; $ = & = % =
90°. Différentes symétries existent en fonction du remplissage et de la nature de la molécule
adsorbée.
• symétrie Pnma [27, 28] (ORTHO) :
dans cette symétrie, la zéolithe présente un centre d'inversion et un plan de réflexion entre les
feuillets pentasils (Figure 2.4).
• symétrie P212121 [29] (PARA) :
dans cette symétrie, la zéolithe ne possède plus de centre d’inversion ni de plan de réflexion.
Elle a été observée, par exemple, dans le cas de l’adsorption du p-xylène.
• symétrie Pn21a [30] :
cette symétrie, moins courante, est adoptée par la silicalite-1 lors de l’adsorption de
p-nitroaniline.
Il est important de noter que ces deux dernières symétries n’existent que pour des couples
adsorbat/adsorbant bien spécifiques et à des remplissages donnés.
Ces diverses variétés polymorphiques ne diffèrent que par la translation des couches de
tétraèdres les unes par rapport aux autres et par conséquent par une faible variation des
paramètres de maille (Tableau 2.1). A titre d’exemple, lors d’une transition MONO/ORTHO,
la distance minimale des liaisons Si-O diminue et la valeur des angles Si-O-Si à l’intersection
des plans pentasils (100) et (010) augmente [27]. Ces modifications entraînent un
déplacement de 0,021 nm des atomes des feuillets pentasil (010) selon l’axe [001] et une
variation d’angle d’environ 1° (0,67° d’après l’expérience et 1,02° d’après le calcul) [31, 32].
La transition ORTHO/PARA s’effectue selon le même axe, avec un déplacement des atomes
de 0,036 nm mais sans variation d’angle [29]. La transition MONO/PARA est décrite par le
déplacement des plans (100) dans la direction [001] [31].
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