Zalfa NOUR Modélisation de l'adsorption des molécules à fort ...

CHAPITRE 4. ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE L’ADSORPTION DU MONOXYDE DECARBONE DANS LES FAUJASITES ECHANGEES AUX CuI ET AUX Na+∆E (Mg 2+ –CO)∆E (Mg 2+ –OC)TZ sur CO TZP sur CO TZ sur CO TZP sur CO1- Interaction électrostatique +0.42 +0.45 +1.04 +0.662- Répulsion de Pauli -0.11 -0.12 -0.09 -0.093.1- Polarisation de CO +0.84 +0.83 +0.89 +0.913.2- Polarisation de Mg 2+ 0 0 +0.01 0- donation de Mg 2+ 0 0 0 0- donation de CO +0.23 +0.21 +0.08 +0.08- donation de Mg 2+ 0 0 0 0- donation de CO 0 0 +0.01 +0.01Total +1.38 +1.37 +1.94 +1.57Tableau 3. Analyse des différentes contributions à l’énergie d’interaction ∆E (eV) de CO avec le cation Mg 2+dans les composés Mg 2+ –CO et Mg 2+ –OC. Calculs réalisés avec la méthode SCF en utilisant sur CO les deuxbases TZ et TZ+polarisation (TZP). Résultats de la référence 1 . Selon la convention utilisée par ces auteurs, unsigne positif dans l’énergie d’interaction implique la stabilisation du composé formé, alors qu’un signe négatifimplique le cas contraire.Grâce à cette analyse, les auteurs ont pu déduire que l’interaction de CO par ses deuxextrémités (carbone ou oxygène) avec le cation Mg 2+ , est essentiellement électrostatique: lesdeux termes qui contribuent à ∆E sont l’interaction entre le champ électrique crée par lecation et la distribution de charge de CO, et la polarisation de ce dernier. Quand CO interagitpar son atome de carbone, une légère contribution positive due à une donation du CO versle métal est ajoutée dans ∆E. A l’aide de la technique de projection d’opérateur (Projectionoperator technique) les auteurs ont calculé que cette donation est équivalente à environ 0.05électrons. Dans le cas du composé « O-lié », cette donation est encore moins importante.Alors que les deux bases aboutissent à peu près à un même résultat pour le composé Mg 2+ –CO, une différence nette se voit entre les deux lors de la description de l’interactionélectrostatique pour le composé Mg 2+ –OC: avec une base TZ l’attraction électrostatique estplus grande d’environ 0.4 eV par rapport à sa valeur avec TZP. Ceci explique pourquoil’énergie d’interaction du composé Mg 2+ –OC était beaucoup plus grande avec une TZqu’avec une TZP. L’ajout de la fonction de polarisation ne joue donc aucun rôle dans laliaison « chimique » entre CO et Mg 2+ , mais elle influe dans la description des momentsmultipolaires qui sont à l’origine de l’interaction électrostatique entre les deux substrats. Il estdonc essentiel de décrire CO avec une base augmentée par une fonction de polarisation pourune bonne description de son énergie d’interaction avec un substrat donné.109