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

INTRODUCTION GENERALEbasique, nombre de site actif,…).Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la zéolithe de type faujasiteéchangées d’une part par des cations Cu I et d’autre part par des Na + . La faujasite est unezéolithe riche en aluminium dont il existe deux sous-familles, la X et la Y qui diffèrent entreelles par la quantité d’aluminium présent dans le réseau. La faujasite fait partie des zéolithesles plus couramment employées dans les processus de séparation et de catalyse. {Calero, 2004#368} Ceci est du à la taille relativement grande de ses pores, son volume poreux élevé, sonfaible rapport Si/Al permettant de préparer des matériaux riches en ions métalliques, et ausside son faible coût de synthèse (pour la faujasite Y). {Berthomieu, 2006 #123}. Ainsi, sous saforme échangée aux cations Cu(I/II), la CuY constitue un catalyseur très puissant dans leprocessus de réduction catalytique sélective de NO par NH 3 . Quant à sa forme échangée auNa + , elle est utilisée généralement comme adsorbant dans les procédés industriels de typePSA (Pressure Swing Adsorption) pour le captage de gaz comme CO 2 .Parce que ces différentes propriétés physico-chimiques dépendent fortement du champélectrostatique ressentie dans les canaux et les cavités des zéolithes, et que cette répartition estlargement influencée par la nature et la position occupée par les cations extra-réseaux, lafaujasite a été l’objet de nombreuses études en vue d’identifier précisément sa structure(diffraction des rayons X et neutrons, EXAFS,…) et de caractériser la position de ses cationscompensateur de charges et des Al. Plusieurs sites cristallographiques (I, I’, II, III, …) ont pualors être mis en évidence, dont l’occupation diffère généralement en fonction de la nature ducation considéré (Na + ou Cu I ), et du rapport Si/Al du réseau (les taux d’occupation des sitesdépendent des types de faujasite, comme celui des sites III qui sont occupés dans la X et pasou peu dans la Y contenant du Na). {Olson, 1970 #333; Smith, 1971 #332; Turnes Palomino,2000 #184; Maxwell, 1974 #556} Ces distributions cationiques ont pu aussi être validées parspectroscopie Infra rouge de CO adsorbées dans les faujasites.{Borovkov, 1995 #222;Kozyra, 2006 #343; Martra, 2002 #344; Montanari, 2006 #346; Turnes Palomino, 2000 #184}Cependant, il reste toujours des ambigüités. D’une part, les résultats que fournissent lestechniques de diffraction sont toujours moyennés, et d’autre part, des débats subsistentconcernant les attributions de certains pics obtenus en spectroscopie IR de CO. L’intérêt de lamodélisation pour compléter ces résultats expérimentaux est donc très grand.Le groupe dans lequel j’ai effectué ma thèse s’intéresse depuis longtemps à lacaractérisation de l’interaction de CO avec les faujasites échangées au Cu I et au Na + par desméthodes de chimie quantique. Grâce à ces techniques de calculs, il est possible d’étudier les13