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 νCOrespectivement de 0.31 et 0.28 Å dans les deux complexes Na SII ...CO...Na SIII @Y 42T Na etNa SII ...OC...Na SIII @Y 42T Na. En raison de ce changement structural, O 8 et O 9 devienent plusproches de l’oxygène O 6 , ce qui induit une légère diminution de l’angle Si-O 6 -Si (de 5°) afinde diminuer la répulsion électrostatique entre les trois atomes d’oxygène; et ainsi de suite…L’oxygène O 1 , qui devint suite à ce dernier mouvement plus proche d’O 6 , bouge de saposition initial afin d’augmenter la distance qui le sépare d’O 6 et de réduire leur répulsionélectrostatique, ce qui se reflète en un allongement de la distance Na SII -O 1 de 0.16 et 0.14 Årespectivement dans les deux complexes en questions par rapport à sa valeur dans le clusterY 42T Na avant adsorption de CO, etc. Tous ces mouvements montrent que l’adsorption de COinduit en plus du réarrangement des cations, un réarrangement au sein du réseau de lazéolithe. L’ordre de stabilité très proche qu’on vient de voir pour les différents complexesayant une simple ou une double interaction de CO montre comment la coopérativité entre lamigration des cations et le réarrangement du réseau de la zéolithe contribue à maximiserl’interaction de ces cations avec la molécule de CO. Comme la zéolithe se réarrange lors de lamigration du Na + , ces résultats montrent qu’il existe un équilibre entre l’énergie d’interactiongagnée entre le métal et la zéolite et celle gagnée entre les cations métalliques et le CO. Resteà noter que suite à la migration du Na’ du site III’ au site III dans les deux complexesNa SII ...CO...Na SIII @Y 42T Na et Na SII ...OC...Na SIII @Y 42T Na, la distance Na-Na’ a diminué parrapport à celle dans le cluster libre sans CO respectivement de 0.276 et 0.258 Å.Afin de rendre plus clair les différents mouvements effectués par le cation Na’ et les atomesd’oxygène de la zéolithe, que je viens de décrire ci-dessus, je les ai schématisés avec desflèches dans la figure suivante.Figure 2. Représentation schématique du réarrangement du cation Na’ et de la zéolithe qui se sont produits suiteà l’adsorption de CO sur le cluster Y 42T Na aboutissant à la formation des complexes Na SII ...CO...Na SIII @Y 42T Naet Na SII ...OC...Na SIII @Y 42T Na. Les flèches violettes représentent le sens des différents mouvements : (1)représente la migration du cation Na’ de sa position initiale en site III’ vers le site III face à la fenêtre 4T, (2)157