Recherche Avancée

Thèse soutenue

Physisorption sur des surfaces de glace : étude par couplage entre la manométrie isotherme d'adsorption et la spectroscopie IR-TF

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Auteur / Autrice : Carine Manca
Direction : Pascale Roubin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie moléculaire. Physicochimie, analyse et spectrométries moléculaires
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Résumé

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La physisorption sur des surfaces de glace amorphe entre 40 et 100 K est étudiée par couplage entre la manométrie isotherme d'adsorption et la spectroscopie IR-TF dans le cas de N[2] CO, Ar, Kr, CH[4] et CF[4]. Le couplage permet le tracé d''' isothermes infrarouge '' qui a mis en évidence l'évolution de trois signaux associés à trois types de molécules de surface. La glace amorphe formée présente une grande aire spécifique (>100m[2]. G[-1]) ; cependant, l'analyse montre qu'elle n'est pas microporeuse. L'étude comparative de l'adsorption des différents gaz a montré que leurs interactions avec la glace sont faibles, une liaison hydrogène étant identifiée dans le cas de N[2] et CO ; la quantité adsorbée nécessaire pour recouvrir la surface est correlée au moment quadrupolaire de l'adsorbat. Des calculs quantiques de type Hartree-Fock périodiques ont mis en évidence un effet Stark vibrationnel expliquant le déplacement de la bande associée aux OH libres de surface. Dans le cas de CO, une étude expérimentale approfondie en accord avec des calculs basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité a permis de compléter l'attribution vibrationnelle de CO adsorbé sur la glace amorphe et de modéliser trois sites d'adsorption ; elle a aussi montré l'existence d'interactions latérales stabilisantes de type L au sein de la couche adsorbée. Les premiers résultats d'adsorption de N[2] et CF[4] sur la glace cristalline étudiée par spectroscopie d'absorption X sont présentés.