Application des microscopies à champ proche à l'étude des catalyseurs modèles des oxydes de métaux de transition

par Antonio da Costa

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Yolande Barbaux.

Soutenue en 1997

à l'Artois .


  • Résumé

    Le but de ce travail était essentiellement de développer l'application des microscopies à champ proche à la caractérisation des catalyseurs. Afin de comprendre et de maîtriser les microscopies à champ proche, l'étude a porté sur des monocristaux d'oxyde de métaux de transition, MoO3, V2O5 et V6O13 que l'on peut considérer comme des modèles de catalyseurs. Ceux-ci interviennent dans de nombreuses formulations de catalyseurs d'oxydation sélective, la nature des plans exposée en surface est importante puisqu'elle permet d'orienter les réactions d'oxydation. Ainsi dans le but d'identifier les plans exposés en surface et de suivre leurs évolutions, l'utilisation des microscopies à champ proche présente l'intérêt d'avoir une bonne résolution et d'être applicable aussi bien à des matériaux conducteurs qu'à des isolants. Dans le cas de MoO3, des images faites en microscopie à effet de forces atomiques (AFM) en mode contact dans des conditions ambiantes de températures et de pression ont permis de retrouver le plan attendu (010). Dans le cas de V6O13, l'observation en microscopie à effet tunnel (STM) a pu être réalisée et comparée à l'observation en microscopie à effet de forces atomiques de contact et elles n'ont pas indiqué de différence avec la structure attendue du plan (001) de V6O13. Dans le cas de V2O5, les images en microscopie à effet de forces atomiques de contact ont permis d'identifier le plan attendu (001) de V2O5 et de visualiser la présence d'une nouvelle rangée interprétée comme étant une adsorption d'eau à la surface du plan (001) de V2O5 sur des sites préférentiels de type O (2), c'est-à-dire des oxygènes liant deux atomes de vanadium dans le plan (001) de V2O5.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The aim of this work is the caracterisation of catalyst by scanning probe microscopy. Experiment were performed on transition metal oxide single crystals like V2O5, V6O13 et MoO3. These vanadia and molybdena oxides are catalyst based materials in selective oxidation. In order to understand the atomistic mechanism behind the reactions that occurs at the surface of transition metal oxide, it is necessary to acquire a detailed knowledge of the real space surface structure. In an attemp to acquire such information, AFM and STM measurement were performed in air under ambient conditions. Constant force images of the MoO3 (010) and V6O13 (001) and constant current images of the V6O13 (001) agree with the expected surface. Constant force images of the V2O5 (001) surface reveal differences from the ideal structure. The experimental results are interpreted in term of water adsorption at surface sites which indicate the importance of the oxygen site brindging two vanadium atoms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (129 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université d'Artois (Lens, Pas-de-Calais). Bibliothèque de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 97 ARTO 0402
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