Thèse - Université de Bourgogne

Chapitre 3 : Etat de l’art sur la compréhension du processus d’adsorption d’un gaz par une
zéolithe MFI. Origine des isothermes à sous-marche(s)
3.2.3 Isothermes de type I (Xe)
L’isotherme d’adsorption du xénon [12] sur une silicalite-1 présente une allure classique de
type I, sans sous-marche. Il en est de même pour l’adsorption de molécules de plus grande
taille telles que le méthane (à 77 K) [13] (Figure 3.3), l’éthane [12] ou le tétrafluorosilane (à
160 K) [14] sur la silicalite-1.
Figure 3.3 : Isothermes d’adsorption de l’argon, du krypton et du méthane sur une silicalite-1
à 77 K [13].
3.3 Adsorption à haute température (T > 250 K) de molécules de
grande taille par rapport à l’ouverture des pores
3.3.1 Cas des alcanes linéaires et ramifiés (CnH2n+2)
o Alcanes linéaires
L'interaction d'un hydrocarbure linéaire saturé (CnH2n+2) avec une zéolithe de topologie MFI
se traduit, conformément à ce qui est attendu, par une isotherme de type I pour les alcanes à
chaînes courtes (C1-C5) [15-17] ou à chaînes longues (C8-C10) [18-20]. En revanche, dans
le cas de l’adsorption du n-hexane [18-23] ou du n-heptane [18, 19, 21], les isothermes
peuvent présenter selon le domaine de température exploré une sous-marche, voire un point
d'inflexion au remplissage de 4 moléc.maille -1 .
Dans le cas du n-hexane ces discontinuités ont été observées expérimentalement lorsque la
température de l’isotherme était comprise entre 308 et environ 383 K. L’effet le plus
important a été remarqué aux températures les plus élevées [22]. Des résultats analogues ont
été obtenus dans le cas de l’adsorption du n-heptane [18, 19] : la sous-marche est observée
dans un domaine de température plus restreint compris entre 303 et 343 K. Des études
complémentaires menées par diffraction des neutrons [24] ont permis de montrer qu’en deçà
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