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 νCOla supercage, et le changement dans sa coordination qui en résulte sont en bon accord avec cequi a été mis en évidence par des études expérimentales et théoriques précédentes sur lafaujasite échangée au Cu I 4, 12, 14, 16 ainsi que sur d’autres types de zéolithes échangées au Cu I75-79 , dans lesquelles la coordination du cuivre (I) avec la zéolithe diminue d’une façongénérale lors de l’adsorption de CO, sans que ça soit nécessairement un passage d’une tri- àune bi-coordination.A part les changements de distances du Cu I avec les oxygènes de la fenêtre 6T qui se sontproduits suite à l’adsorption de CO, d’autres changements plus ou moins importants ont étécalculés pour les distances O-T et les angles T-O-T de cette fenêtre et de ceux de la fenêtre à4T qui lui est adjacente face à laquelle se place le cation alcalin en site III en accord avec lesrésultats qu’on a obtenus dans la faujasite échangée au Na + montrant à nouveau lacoopérativité entre le mouvement des cations et le réarrangement du réseau de la zéolithe lorsde l’adsorption de CO afin de former les structures les plus stables. Des changements dans leréseau de la zéolithe ont été aussi mis en évidence par modélisation quantique par Nachtigallet al. lors de l’adsorption de CO dans la CuFER 75 .III.2.2. Calcul des fréquences de vibration de CO ( CO ) dans lesdifférents complexes de la Y 42T Cu,MEn accord avec ce qu’on a trouvé dans la NaY, la double interaction de CO induit un fortdéplacement de la fréquence de vibration de CO vers les basses fréquences par rapport à lasimple interaction. En effet, la comparaison de CO dans les deux complexesCu SII ..CO@Y 42T Cu,Li présentant la SI (CO) et Cu SII ..CO..Li SIII @Y 42T Cu,Li présentant la DI (CO)montre une diminution de 48 cm -1 pour le deuxième (Tableau 6). Ce tableau montre aussi queparmi la série de complexes présentant la DI (CO) , moins l’acidité de Lewis du cation alcalinimpliqué dans la DI (CO) est forte, plus le déplacement négatif de CO est petit. En effet, COaugmente de 9 cm -1 en passant du complexe Cu SII ..CO..Li SIII @Y 42T Cu,Li auCu SII ..CO..Na SIII @Y 42T Cu,Na, et de 2 cm -1 de Cu SII ..CO..Na SIII @Y 42T Cu,Na auCu SII ..CO..K SIII @Y 42T Cu,K. Ce qui montre que dans les complexes Y 42T Cu,M contenant unCO adsorbé par son atome de carbone au cation de Cu I , la force d’interaction de l’oxygène deCO avec le cation alcalin du site III dépend de la nature de ce dernier et se reflète sur la valeurde CO . Cette évolution dans les valeurs de CO pour les trois complexes présentant la DI (CO)est en accord avec l’évolution trouvée pour des complexes en simple interaction avec CO de163