Etude theorique de la structure et de la reactivite du dioxyde de titane

Theoretical study of the structure and the reactivity of tio2

• Auteur / Autrice : ADIL FAHMI
• Direction : C. MINOT
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique - Chimie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Dans le but d'etudier l'orientation de la cristallisation de tio#2 en presence d'acides carboxyliques, nous avons d'abord etudie les deux phases les plus stables (le rutile et l'anatase) puis les proprietes d'adsorption. Les differences d'energie entre ces deux phases apparaissent des lors que l'on permet des deformations angulaires. Celles-ci resultent d'un compromis entre l'environnement local du titane (octaedrique) et celui de l'oxygene (triangulaire). Sur une surface propre du dioxyde de titane, il y a des sites acides de lewis (les atomes de titane insatures) qui permettent l'adsorption de molecules hydroxylees (h#2o, meoh et hco#2h). Cette adsorption est dissociative a cause de la presence d'atomes d'oxygenes tres basiques. Lorsque l'adsorption est moleculaire, la liaison adsorbat-substrat est ionique et faible. Son energie depend de la basicite de la molecule et de la charge sur l'atome de titane. Lorsque l'adsorption est dissociative, les liaisons entre les fragments de l'adsorbat et le substrat sont covalentes et fortes. L'energie d'adsorption ainsi que le mecanisme de dissociation dependent du caractere acido-basique de la surface propre. L'etude de l'adsorption d'acides polyfonctionnels (ex. L'acide malique) met en evidence l'importance de l'energie de deformation des adsorbats: ceux-ci doivent adopter une conformation repliee pour que la molecule puisse s'adsorber par plusieurs fonctions