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

CHAPITRE 6. EVALUATION DES PROPRIETES D’ADSORPTION DES FAUJASITES NaX etNaY VIS-A-VIS DU CO : SIMULATIONS MONTE CARLO DANS L’ENSEMBLE GRANDCANONIQUENous pouvons remarquer que toutes ces interactions, à part les premières, sont desinteractions entre des atomes non liés. Elles sont donc modélisées par la somme d’unecontribution électrostatique, représentée par un potentiel Coulombien, et d’un terme derépulsion-dispersion qui peut prendre différentes formes. Dans ce qui suit, je vais présenterles formes et les paramètres des différents potentiels adoptés pour représenter chaque typed’interaction.Tout d’abord, il n’était pas nécessaire d’établir de potentiel pour décrire le premiertype d’interaction, du fait que nous avons supposé lors de nos simulations que le réseau de lazéolithe reste rigide (voir IV.1 après). Cette supposition se justifie par le fait que pour leszéolithes, il est bien connu que les paramètres de maille ne changent quasiment pas lors duprocessus d’adsorption comme cela a été mis en évidence notamment par Fitch et al. 15 dans lecas de l’adsorption du benzène dans la NaY qui s’accompagne d’une fluctuation du volumede la maille inférieure à 1 %. Par ailleurs, il est aussi établi que la flexibilité du réseau peutjouer un rôle sur les propriétés thermodynamique des zéolithes dans le cas où la taille despores/fenêtres est petite ou du même ordre que le diamètre moléculaire de l’adsorbat. Dansnotre cas, la faujasite présente des tailles de pores largement supérieure aux dimensions de lamolécule de CO ce qui justifie encore l’approximation d’un réseau rigide que nous avonsfaites dans nos calculs.En ce qui concerne les interactions des cations Na + avec le réseau de la zéolithe, deuxcas ont été considérés en fonction du comportement dynamique de ces cations au cours dessimulations. En effet, dans le cas où ces derniers ont été figés, la prise en compte de cesinteractions n’est pas nécessaire. En revanche, dans le cas où la position des cations a étérelaxée, ces interactions ont été décrites par le potentiel développé par Ramsahye et Bell 18 quiconsiste en une combinaison d’un terme Coulombien et d’un potentiel de répulsion-dispersiondu type Buckingham ayant la forme suivante :V ( r)exp(/) A r 6Équation 2Dans ce potentiel, les paramètres A, et C correspondent aux paramètres de Buckinghamcorrespondant à la paire Na + -Oxygène de la zéolithe (O z ). En effet, du fait que lespolarisabilités des atomes de silicium et d’aluminium sont très faibles par rapport à celle desatomes d’oxygène 7, 18 , les contributions de répulsion dispersion du réseau peuvent être205Cr