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

CHAPITRE 5. MODELISATION DFT DE L’ADSORPTION DU MONOXYDE DE CARBONEDANS LA FAUJASITE ‘Y’ ECHANGEE PAR DES CATIONS CuI ET ALCALINS : ETUDESTRUCTURALE, ENERGETIQUE ET CALCULS DE LA FREQUENCE νCOclusters de tailles plus petites ne contenant que 16T (celle que je viens de décrire dans leparagraphe précédent) et à transposer les résultats obtenus sur les modèles 42T.III. RESULTATSIII.1. Adsorption du monoxyde de carbone dans la faujasite Y échangée ausodium : Y 42T NaIII.1.1. Aspects énergétique et structural:Les calculs de cette partie ont été réalisés avec la fonctionnelle B3LYP et les deuxensembles de bases BS1 et BS2 mentionnées ci-dessus (c.f.§II.2).Quelque soit la base utilisée (BS1 ou BS2), cinq minima (Figure 1) ont pu être trouvésaprès l’adsorption de CO, dans lesquels les deux types d’interaction de CO ont été mis enévidence: la simple interaction (SI (CO) ) dans laquelle le CO est lié par une seule extrémité à uncation Na + , et la double interaction (DI (CO) ) dans laquelle les deux extrémités de la molécule(le carbone et l’oxygène) sont liées en même temps à deux cations Na + proches. L’obtentiond’un tel nombre de minima sur la surface d’énergie potentielle révèle la complexité de cettesurface pour ce type de matériau. Ce résultat sera confirmé par les valeurs relativementproches des énergies de stabilisation correspondantes à chaque minimum (paragraphesuivant), montrant la délicatesse du processus d’optimisation de ces composés qui peutosciller autour de différents minima locaux. En comparant les structures des cinq minima aveccelle du cluster Y 42T Na avant adsorption de CO (Figure 1, complexe (a)), on voit que laDI (CO) a causé dans certains cas une migration du cation Na + localisé initialement en site III,vers le site III’ (Figure 1, complexes (b), (c) et (f)). Une migration a été aussi observée dansle complexe présentant la DI (CO) mis en évidence par Berthomieu et al. 16 dans la Cu,NaY. Lamise en évidence de la DI (CO) entre deux cations Na + dans la faujasite Y échangée au sodiumvient s’ajouter aux résultats des études théoriques antérieures, cités dans l’introduction de cechapitre, mettant en évidence la formation de cette interaction dans la Cu,NaY 16 , les Na-FER 19 , K-FER 18 , et Mg-FER 17 , les Na-ZSM-5 et K-ZSM-5 20 , et les Na-LTA 21 , et Ca-LTA 22 .150