Zalfa NOUR Modélisation de l'adsorption des molécules à fort ...
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CHAPITRE 1. LES ZEOLITHES : PRESENTATION, STRUCTURE, ET MODELISATIONNa SIII’c -O1 --- --- --- --- 2.81-2.85 --- --- ---Na SIII’c -O1 --- --- --- --- 2.22 --- --- ---Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong>caractérisationDiffraction<strong>de</strong> neutronXRPD XRPD SC XRD SC XRD Diffraction<strong>de</strong> neutronSimulation MCDiffraction<strong>de</strong> neutronref30 44 36 21 47 46 46 48Tableau 5. Distances entre les cations <strong>de</strong> Na <strong>de</strong>s sites II, III et III’(a,b,c) et les différents atomes d’oxygène <strong>de</strong> lazéolithe qui les entourent. En bleu et en italique sont reportées les données <strong>de</strong> simulations. La valeur <strong>de</strong> 2.5 Å estconsidérée comme limite <strong>de</strong> la première sphère <strong>de</strong> coordination du cation.a Les numéros <strong>de</strong>s atomes d’oxygène correspon<strong>de</strong>nt aux sites cristallographiques répertoriés pour les atomesd’oxygène dans une faujasite. b le symbole (˟ 3) signifie qu’il existe trois distance avec cette valeur.Le tableau montre qu’indépendamment <strong>de</strong> la composition chimique <strong>de</strong> la zéolithe (Xou Y), le cation en site II est tri-coordiné à la zéolithe avec trois atomes d’oxygènes <strong>de</strong> typeO2 par <strong>de</strong>s liaisons Na-O2 qui varient entre 2.33 et 2.39Å. Quant aux cations en site III et/ousite III’, les résultats trouvés diffèrent d’un groupe à un autre en fonction <strong>de</strong> la métho<strong>de</strong> <strong>de</strong>caractérisation utilisée ainsi qu’en fonction <strong>de</strong> la composition <strong>de</strong> l’échantillon. En effet, quandce <strong>de</strong>rnier est en site III’a, Olson 47 a trouvé, par XRD sur un cristal et pour un rapport <strong>de</strong>Si/Al = 1.18, que le cation est bicoordiné à la zéolithe avec un oxygène <strong>de</strong> type O1 et un autre<strong>de</strong> type O4 par <strong>de</strong>s liaisons <strong>de</strong> longueurs respectivements <strong>de</strong> 2.44 et 2.41 Å. Cette <strong>de</strong>rnièreliaison (Na-O4) avait une valeur plus gran<strong>de</strong> (2.56 Å) avec Zhu et al. 21 (single-cristal X-raydiffraction et Si/Al = 1.09), ce qui rendait le cation mono-coordiné à un seul oxygène (O2) parune liaison <strong>de</strong> 2.44 Å. En revanche, avec Vitale et al. 46 (Pow<strong>de</strong>r neutron Diffraction et Si/Al =1.2), le cation n’avait aucune coordination à la zéolithe, et les valeurs trouvées pour les <strong>de</strong>uxdistances Na-O1 et Na-O4 étaient respectivement <strong>de</strong> 2.58 et 2.77 Å. En simulation, les seulesparamètres géométriques qui ont été trouvés étaient ceux raportées par Vitale et al. 46 pour uneNaX <strong>de</strong> rapport Si/Al = 1. Selon ces simulations <strong>de</strong> type Monte Carlo, ces auteurs ont calculéque le cation en site III’a est bicoordiné à la zéolithe par un atome d’oxygène O1 et un O4 par<strong>de</strong>s longueurs <strong>de</strong> liaison respectivement <strong>de</strong> 2.36 et 2.42 Å.Quand le cation <strong>de</strong> Na est en site III’b, les seuls résultats expérimentaux existant d’Olson 47 etZhu et al. 21 montrent respectivement une mono-coordination avec un O1 (d Na-O1 = 2.45 Å), etune bi-coordination à un O1(d Na-O1 = 2.43 Å) et un O4(d Na-O1 = 2.33 Å). Finalement, quand lecation est en site III’c, Olson 47 trouve une mono-coordination avec un oxygène O4 (d Na-O4 =2.22 Å).33