Cristallographie très haute résolution et propriétés électrostatiques de monocristaux de zéolithes A et X déshydratés

par Florence Porcher

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Claude Lecomte.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Les zéolithes possèdent de larges cavités qui peuvent accueillir des molécules hôtes chargées ou neutres et qui sont à la base de leurs propriétés physico-chimiques spécifiques. Ainsi, leur capacité de sorption sélective dépend de la structure de leur squelette aluminosilicate flexible ainsi que de la nature et de la distribution des cations M dans les cages. Malgré de nombreuses études, cette dernière influence est mal comprise, principalement en raison d'une distribution cationique désordonnée et incertaine, en particulier pour les zéolithes très alumineuses. En première approximation, l'énergie d'interaction entre cations et molécules adsorbées se limite au terme électrostatique, celui de dispersion s'annulant pour des distances cation-sorbant de quelques angströms. Il est donc possible d'évaluer les énergies d'adsorption à partir du potentiel électrostatique qui peut être dérivé de la distribution de la densité électronique dans des zéolithes vides. Les charges atomiques nécessaire à la modélisation du potentiel par dynamique moléculaire ne peuvent être calculées précisément ab initio, la zéolithe formant un système beaucoup trop grand (~700 atomes,. La diffraction haute résolution des rayons X sur monocristal est une solution alternative qui permet une estimation de la densité électronique et des propriétés électrostatiques qui gouvernent les mécanismes de sorption dans les zéolithes. Dans ce but, nous avons synthétisé des cristaux de zéolithe A et X de grande taille. Nous avons mis en évidence des phénomènes de macle et d'épitaxie que nous avons interprétés topologiquement et structurellement. Ensuite, après en avoir déterminé les distributions cationiques, nous avons réalisé des mesures de diffraction haute résolution sur synchrotron et anode tournante sur des cristaux de zéolithe M-A et M-X, M = Na+, Li+ et Ca²+. Les résultats structuraux ainsi que ceux concernant la densité électronique et les propriétés électrostatiques sont discutés dans cet ouvrage.

  • Titre traduit

    High resolution crystallography and electrostatic properties of dehydrated A and X zeolites


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Informations

  • Détails : 1 vol. (274 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury.
  • Annexes : 149 références

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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