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

CHAPITRE 6. EVALUATION DES PROPRIETES D’ADSORPTION DES FAUJASITESNaX et NaY VIS-A-VIS DU CO : SIMULATIONS MONTE CARLO DANS L’ENSEMBLEGRAND CANONIQUEqui a été réalisé précédemment par Maurin et al. pour d’autres séries de systèmesadsorbats/adsorbants. 7, 63 Pour cela, nous avons analysé les configurations enregistrées aucours des simulations dans les deux faujasites pour des taux de recouvrement différents.En ce qui concerne la NaY, les configurations obtenues à faible taux de remplissageindiquent que le CO interagit avec les cations sodium localisés en site II (Figure 9 – a). Aufur et à mesure que le taux de recouvrement augmente (Figure 9 – b), CO reste en interactionavec les cations des sites II, toujours dans un rapport 1:1, et ceci même pour des taux derecouvrement élevés (Figure 9 – c). La Figure 8 – b a montré que l’enthalpie d’adsorption deCO dans cette zéolithe diminue légèrement au fur et à mesure que le taux de remplissageaugmente jusqu’à environ 27 molécules de CO par maille, puis devient constante.L’explication de ce profil décroissant, fondée sur les configurations qu’on vient de décrire(Figure 9) est la suivante. En effet, à un taux de recouvrement nul, l’enthalpie d’adsorption deCO est de 23 kJ/mol. Au fur et à mesure que la pression de CO augmente, le nombre descomplexes Na-CO qui se forment dans les supercages augmente. A cause de ces complexesdéjà formés, les nouvelles molécules de CO « ressentent » un champ électrique moyen plusfaible de la part de la zéolithe, ce qui aboutit à une diminution légère de l’enthalpied’adsorption de CO. Quand le nombre des molécules de CO présents dans les supercagesaugmente encore, l’interaction entre les molécules de CO devient alors plus forte se traduisantpar une augmentation de l’énergie d’interactions CO/CO qui combinée à la diminution plusforte de l’énergie d’interaction Fau-Na/CO mentionnée ci-dessus, conduit au profildécroissant de l’enthalpie observée sur la Figure 8..Les résultats de nos simulations montrant que l’adsorption de CO sur les cations Na + dans laNaY à température ambiante s’effectue dans un rapport 1 :1 entre CO et Na + , sont validés parles observations expérimentales rapportées par Hadjiivanov et al. à température ambiante 26221