Etapes élémentaires de réactions catalytiques sur les métaux du groupe 10 : étude quantique de la chimisorption et de la transformation de fragments organiques

Elementary step of catalytic reactions on group 10 metals: quantum study of the chemisorption and the fragmentation of organic fragments

• Auteur / Autrice : Jean-François Paul
• Direction : Philippe Sautet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Chimie physique théorique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Sautet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthane

Hydrogénation

Catalyse hétérogène

Platine, Groupe du

Surfaces

Nickel

Chimisorption

Résumé

Le travail effectue au cours de cette these a concerne l'etude theorique de l'adsorption, sur des surfaces metalliques modeles, de molecules et de fragments organiques de type c#xh#y, x compris entre 0 et 2 et y entre 0 et 4. Les fragments de ce type sont supposes intervenir au cours des catalyses heterogenes d'hydrogenation et de fragmentation des olefines sur les metaux du groupe 10 (pd, pt et ni). Afin de confirmer la possibilite de presence de telles entites sur les surfaces metalliques, nous avons calcule les energies et les geometries d'adsorption par des methodes semi-empiriques (huckel) et des methodes ab-initio (dft, hf). Nous avons montre que la decomposition du methane sur une surface de pd(111) conduit aux especes ch#3 et ch et ceci, de maniere athermique et que la formation de ch#2 est plus improbable. Dans une deuxieme partie, nous avons etudie l'influence des defauts sur l'energie et le mode d'adsorption de l'ethylene sur le pt(111) et le pd(111). Si la coordination du site metallique d'adsorption est superieur a 7, le mode le plus stable est le mode di-, tandis que si la coordination est inferieure, le mode le plus stable est le mode. Pour determiner les raisons de ces changements, nous avons decompose les interactions entre la molecule et la surface en deux parties: les interactions stabilisantes a deux electrons et les interactions destabilisantes a quatre electrons. Cette approche nous a permis de mettre en evidence les raisons de ce changements du mode d'adsorption