Etude de l'adsorption de l'ozone et du cyanoacétylène sur une surface de glace d'eau : un modèle de chimie du milieu insterstellaire

par Fabien Borget

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Pierre Aycard.

Soutenue en 2000

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    L'adsorption de l'ozone et du cyanoacetylene sur une surface de glace amorphe d'eau a ete caracterisee par spectrometrie irtf entre 10 et 180k. L'ozone s'adsorbe sur les oh libres de surface de la glace et une energie d'activation de desorption de 20 kj/mol a ete mesuree par desorption programmee en temperature (dpt) couplee a l'irtf. Cette valeur a ete confirmee par des calculs quantiques ab initio de type periodique et l'interaction a ete caracterisee comme etant de type liaison hydrogene. En preliminaire au calcul periodique, les complexes o 3h 2o ont egalement ete modelises. Le cyanoacetylene montre deux etats d'adsorption sur la surface de glace amorphe, le premier, entre 15 et 45 k, se caracterise par l'existence d'une liaison hydrogene entre les oh libres de surface de la glace et l'atome d'azote du cyanoacetylene, le second entre 45 et 110 k, met aussi en jeu une liaison hydrogene entre un doublet libre d'un atome d'oxygene de surface de la glace et l'atome d'hydrogene du cyanoacetylene. L'energie d'activation de desorption pour le deuxieme etat, determinee par dpt, est egale a 39 kj/mol. Un caractere donneur et accepteur de proton du cyanoacetylene vis a vis de la glace est observe. Ces effets apparaissent aussi lors de l'etude des complexes cyanoacetyleneeau en matrice d'argon. Les stabilites relatives ont ete determinees par calcul ab initio. La nature cinetique et thermodynamique des processus d'adsorption est discutee. Une etude preliminaire de la photochimie de l'ozone co-adsorbe sur de la glace amorphe avec du cyanoacetylene a montre la formation de h 2o 2, de o 2 et d'un troisieme produit de reaction qui pourrait etre un cetene.

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  • Détails : 160 f
  • Annexes : Bibliogr.: f. 152-160

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