Etude théorique de l'échange isotopique H/D et 16-O/18-O sur la surface (001) de MgO

• Auteur / Autrice : Marie Colin-Gouillou
• Direction : Michel Pélissier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Catalyse hétérogène

Interfaces (sciences physiques)

Adsorption

Relaxation, Phénomènes de

Catalyseurs au rhodium

Surfaces -- Défauts

Magnésie

Méthodes ab initio (chimie quantique)

Chimie physique et théorique

Résumé

Les phenomenes de mobilite de surface interviennent dans de nombreux processus de catalyse heterogene, notamment le spillover. Les reactions d'echange isotopique de l'oxygene ( 1 6o/ 1 8o) et de l'hydrogene (h/d) avaient permis d'obtenir des resultats d'ordre cinetique sur la mobilite de l'hydrogene et de l'oxygene sur quelques catalyseurs metalliques. Sur la surface (001) du support mgo, nous avons etudie par des moyens theoriques, differentes hypotheses emises sur les mecanismes d'echange isotopique de l'oxygene et de l'hydrogene. Nous avons mis en evidence d'importantes modifications de la structure geometrique des surfaces au cours des reactions. Nous avons d'autre part examine l'interface rh 2o 3/mgo et son role dans la formation de lacunes. Les sites actifs potentiels de la reaction d'echange isotopique de l'hydrogene incluent un groupement hydroxyle preadsorbe : o 3 c 2 mg 4 c 2 +o 3 ch , o 4 c 2 mg 4 c 2 +o 3 ch , mg 4 c 2 +(o 3 ch) 2. L'echange s'effectue entre l'hydrogene du groupement hydroxyle et les especes deuterium adsorbees sur les sites voisins (barrieres d'echange comprises entre 80 et 200 kj. Mole - 1). Aucune migration des especes hydrogene actives ne peut intervenir durant la reaction d'echange sur ces sites. Les complexes peroxyde sont envisageables pour un mecanisme d'echange direct de l'oxygene moleculaire avec un oxygene de surface (barriere d'echange estimee a 60 kj. Mole 1).