Étude in situ de surfaces monocristallines Au et Pd-Au : adsorption du CO et de O2

In situ study of Au and Pd-Au single-crystal surfaces : CO and O_2 adsorption

• Auteur / Autrice : Marie-Angélique Languille
• Direction : Jean-Claude Bertolini, Francisco-José Cadete Santos Aires
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Palladium

Monoxyde de carbone

Résumé

La catalyse par l’or connaît un fort renouveau depuis une quinzaine d’années. Ce travail s’inscrit dans une démarche de compréhension de l’adsorption, à l’échelle atomique, des réactifs de la réaction d’oxydation du monoxyde de carbone sur des surfaces monocristallines d’or et d’alliage palladium-or. De plus, il vise à caractériser les surfaces sous pression de gaz. Pour cela, des techniques d’analyse /in situ /(STM, XPS, PM-IRRAS et SXRD), de développement récent, sont mises en œuvre de l’ultravide jusqu’à 500 Torr. Le CO s’adsorbe sur les surfaces Au(110), Au(111) et Pd-Au(110) sur des sites linéaires -et pontés dans le cas du bimétallique. Cette adsorption induit de fortes modifications de l’état (morphologie, structure, propriétés électroniques) de surface. Les reconstructions des surfaces sont décrites en fonction de p(CO). Si les surfaces monocristallines d’or conservent leurs structure et morphologie d’équilibre sous p(O_2 ), la surface d’alliage voit croître l’oxyde PdO suite à une ségrégation de palladium

Interest for catalysis by gold has grown since about fifteen years. This work fits within an approach to gain understanding, at atomic scale, of the adsorption of the gases participating in the oxidation of carbon monoxide on single-crystal surfaces of gold and palladium-gold alloy. Furthermore, the aim is to characterise surfaces under gas pressure. In order to do so, recently developed /in situ/ analysis techniques (STM, XPS, PM-IRRAS and SXRD) are operated from UHV conditions up to 500Torr. CO adsorbs on Au(110), Au(111) and Pd-Au(110) surfaces on top sites – and also on bridge sites in the case of the bi-metallic surface. This adsorption induces strong modification of the surface characteristics (morphology, structure, electronic properties). Surface reconstructions are described as a function of p(CO). While the structure and the morphology of single-crystal gold surfaces remain unchanged under p(O_2 ), Pd segregation and subsequent surface PdO formation is observed for the alloy surface