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 νCO CO dans les complexes ayant la DI (CO) par rapport à celui ayant la SI (CO) est en accord avec cequi a été démontré à savoir que l’interaction de CO par son atome d’oxygène avec un cationNa + induit une diminution de la valeur de CO .Les déplacements vers les basses fréquences ou « downshifts » que nous avons calculés pourles deux complexes ayant la DI (CO) sont en accord avec la valeur de -32 cm -1 (2128 – 2160)trouvée aussi par des calculs quantiques pour des complexes dans lesquels la molécule de COest interaction avec plus de deux cations dans la Na-LTA 21 qui est une zéolithe de faiblerapport Si/Al comme la faujasite. Par contre, elles sont légèrement plus importantes que cellesidentifiées entre des espèces ayant des simples et doubles interaction avec CO dans deszéolithes de rapport Si/Al élevé telles que K-FER 18 , Na-FER 19 , K-ZSM5 et Na-ZSM5 20 . Dansces zéolithes, les downshifts calculés étaient respectivement de -15, -17, -14, et -24 cm -1 .Le complexe restant dans le Tableau 5 qui n’a pas encore été discuté est le complexe(f): Na SII ..OC..Na SIII @Y 42T Na. Bien que dans ce dernier CO présente une DI (CO) , il possède lafréquence de vibration la plus élevée (2240 cm -1 ) de tous les autres complexes. Cetteaugmentation de CO peut être expliquée par la valeur la plus faible de la distance C=Oobtenue dans (f) par rapport aux autres complexes (1.1237 Å vs 1.1293, 1.1305, 1.125, 1.1283Å respectivement dans les complexes (b), (c), (d), et (e)). En comparaison avec CO en phasegazeuse, la fréquence de vibration de CO dans ce complexe est déplacée vers les hautesfréquences de 30 cm -1 .III.2. Adsorption du monoxyde de carbone dans la faujasite Y échangée auCuivre (I) et aux alcalins : Y 42T Cu,MIl est intéressant de noter avant de commencer cette partie que la faujasite Y échangée aucuivre utilisée expérimentalement comme catalyseur, en particulier pour la réaction deréduction catalytique sélective du monoxyde d’azote par l’ammoniac, contient, en plus descations de Cu(I), d’autres types de co-cations, qui peuvent être des cations de métaux alcalins,alcalino-terreux, lanthanides et aussi des protons 1 . Ces cations jouent un rôle important dansles propriétés catalytiques de ces catalyseurs. Au cours de notre étude, nous avons tenucompte de ce fait et ceci en considérant la présence des co-cations alcalins dans les modèlesde Cu-FAU. Comme nous l’avons déjà abordé (chapitre 1), à faible température, l’adsorptiondu CO dans la faujasite ne peut se faire que dans la supercage, les autres cages étant trop159